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(共29张PPT)
14.2 热机的效率
热机工作过程中，燃料燃烧将 转化成 ，再通过气体对外做功， 把 转化为
知识回顾
1、热机的定义
2、热机的工作原理
热机是利用内能做功的机械
化学能
内能
内能
机械能
学习目标
1.了解热值的概念
2.能简单计算燃料燃烧释放的热量
3.了解热机中的能量转化及损失，知道热机效率
自探指导：
请同学们对上述的问题自主探究阅读课本。（时间为4分钟）
设 疑 自 探
1、热值的定义以及单位分别是什么？
2、热值的计算方法？
3、热机的效率定义以及公式分别是什么？
4、提高热机效率的主要途径？
——疑而探之则明
1.小组讨论，交流自探成果，重点解决自探中的疑难问题，注意展示分工及要求。(时间为3分钟)
解 疑 合 探
——独学而无友，则孤陋寡闻
问题 展示分工 展示方式
1 2组 板书
2 4组 板书
3 6组 板书
4 8组 板书
展示要求：
1、展示要板书工整、规范、快速；口头展示声音洪亮，吐字清晰。
2、非展示同学结合展示仔细观察讨论或认真倾听，随时准备评价。
2. ⑴组长带领，有序进行。
⑵需要板书的同学迅速板书到指定位置。
⑶ 口头展示同学理清思路，做好准备。
⑷ 注意评价分工表。（时间为4分钟）
解 疑 合 探
——独学而无友，则孤陋寡闻
问题 评价分工 展示方式
1 1组 口头
2 3 组（9组） 口头
3 5组 口头
4 7 组 口头
5
解 疑 合 探
1、热值的定义以及单位分别是什么？
2、热值的计算方法？
3、热机的效率定义以及公式分别是什么？
4、提高热机效率的主要途径？
1.你知道的燃料有哪些？
思考讨论
煤
木柴
液化石油气
2.在相同条件下，用液化石油气和木柴烧开同样的一壶水，所需要的燃料多少一样么？
相同条件下，不同的燃料放出热量的本领是不同的
热值
1、定义：某种燃料完全燃烧放出的热量与其质量之比
2、符号：q
3、单位：固体或液体 焦每千克 J/kg
气体 焦每立方米 J/m3
4、物理意义：1kg某种燃料完全燃烧放出的热量。
一、燃料的热值：
观察热值表，你有什么收获？
常用燃料的热值
1kg的干木柴完全燃烧，其放出的热量为1.2×107J
固体（J/kg） 液体（J/kg） 气体（J/m3 ） 干木柴 1.2×107 酒精 3.0×107 煤气 3.9×107
烟煤 2.9×107 柴油 4.3×107 天然气 （7.1~8.8)×107
焦炭 3.0×107 石油 4.4×107 氢气 14.3×107
无烟煤 3.4×107 汽油 4.6×107
木炭 3.4×107 煤油 4.6×107
干木柴 1.2×107
一、燃料的热值：
4、物理意义：1kg某种燃料完全燃烧放出的热量
热值是燃料的一种特性，其大小只与燃料的种类有关，与燃料的质量（体积）、是否完全燃烧无关。
5、影响因素
固体（J/kg） 液体（J/kg） 气体（J/m3 ） 干木柴 1.2×107 酒精 3.0×107 煤气 3.9×107
烟煤 2.9×107 柴油 4.3×107 天然气 （7.1~8.8)×107
焦炭 3.0×107 石油 4.4×107 氢气 14.3×107
无烟煤 3.4×107 汽油 4.6×107
木炭 3.4×107 煤油 4.6×107
一、燃料的热值：
例1：关于燃料的热值正确的是（ ）
A．燃料的热值与燃料的燃烧程度有关
B．燃料的热值与燃料的种类有关
C．燃料的热值与燃料的多少有关
D．燃料的热值与上面三个因素都有关
热值是燃料的一种特性，它的大小只与燃料的种类有关，与燃料的燃烧程度、质量没有关系。
B
随堂练习：
例2:下面说法不正确的是（ ）
A．燃料燃烧时，将化学能转化为内能
B．人类使用的能量绝大部分是从燃料的燃烧中获得的
C．l kg的某种燃料燃烧时放出的热量叫做这种燃料的热值
D．提高燃料的利用率是节约能源的重要措施
1kg的某种燃料完全燃烧时放出的热量叫做这种燃料的热值
C
随堂练习：
Q放 ：表示完全燃烧时放出的热量 单位 J
q ：表示燃料的热值 单位 J/kg 或 J/m3
m ：表示燃料的质量 单位 kg
V ：表示燃料的体积 单位 m3
固体或液体燃料：
Q放 = mq
气体燃料：
Q放 = Vq
二、热量的计算：
例3、在未来几年将用上天然气，若某个家庭预计每月使用天然气4m3，这些天然气完全燃烧放出的热量是_________J，相当于_____kg柴薪完全燃烧放出的热量。（天然气的热值约为7.5×107J/m3，柴薪的热值约为1×107J/kg）
3×108
30
解：4m3天然气完全燃烧放出的热量为：
Q放= Vq = 4m3 × 7.5 × 107J/m3 = 3×108J；
柴薪的质量: m = Q放/q = 3×108J/1×107(J/kg) = 30kg
随堂练习：
由于机械传动等，克服摩擦所消耗的能量
燃料很难全部燃烧，燃料的化学能不能全部释放
机械传热损失一部分能量
废气排出带走的能量
热机真正转变对外做功的
有用机械能
能量走向示意图
三、热机的效率：
1、在实际生产生活中，内燃机中燃料是否能够完全燃烧呢？
2、燃料燃烧释放的能量都到哪里去了？
所以，真正能转变为对外做的有用功的能量只是燃料燃烧时所释放能量的一部分。
热机的能量损失
（1）燃料未能完全燃烧
（2）废气带走很大一部分能量
（3）一部分能量消耗在散热上
（4）克服摩擦力做功
三、热机的效率：
1 定义：用来做有用功的那部分能量与燃料完全燃烧放出的能量的之比。
Q有
Q放
×100%
η=
2 公式：
3 热机效率总小于1的原因：
热机工作时，总有能量损失
三、热机的效率：
汽油机的效率为20%
~
30%
柴油机的效率为30%
~
45%
柴油机的热机效率比汽油机的热机效率高
4、提高热机的效率的主意途径
（1）使燃料充分燃烧;
（2）尽量减少各种热量损失；
（3）采用先进的技术；
（4）注意保养，保证良好的润滑，减少因克服摩擦阻力而额外消耗的能量。
三、热机的效率：
例4、下列提高热机效率的方法中，不可行的是（ ）
A．减少各种热损失
B．加润滑油减少机器各部件之间的摩擦
C．充分利用废气的能量，如建热电站
D．采取少消耗总能量的办法
提高热机效率的方法是减少各种能量损失，充分利用燃料放出的能量，减小摩擦，尽量少做额外功等。
随堂练习：
D
一、燃料的热值
定义：1kg(m3)某种燃料完全燃烧放出的热量
单位：焦每千克，符号：J/kg
小 结
二、热量的计算 Q放=mq Q放=Vq
三、热机的效率：
我们把用来做有用功的那部分能量和燃料完全燃烧放出的能量之比叫做热机效率。
Q有
Q放
×100%
η =
热机的效率
随堂练习：
1.我国南海海底存储着丰富的“可燃冰”资源，可燃冰被视为21世纪的新型绿色能源，可燃冰的主要成分是甲烷，1m3的可燃冰完全燃烧放出的热量与完全燃烧164m3的甲烷气体放出的热量相等，这说明可燃冰的（　　）
A．热值大 B．比热容大 C．质量大 D．密度大
A
随堂练习：
2.木炭的热值为3.4×107J/kg，它表示1kg木炭（　　）
A．具有3.4×107J的热量
B．具有3.4×107J的内能
C．完全燃烧对外做功3.4×107J
D．完全燃烧放出热量3.4×107J
D
随堂练习：
3.柴油机能将内能转化为机械能，很多卡车上都装有柴油机。现有一辆卡车，油箱里的柴油完全燃烧放出7.5×108J的热量，但损失了4.5×108J的热量，则它的热机效率是　 　。
Q有
Q放
×100%
η =
热机效率：
40%
随堂练习：
4.甲、乙两台热机，甲的效率比乙的低，其含义是（　　）
A．甲比乙做的有用功少
B．在做相同有用功的条件下，甲消耗的燃料多
C．甲比乙消耗的燃料多
D．在做相同有用功的条件下，甲损失的能量比乙少
Q有
Q放
×100%
η =
热机效率：
B
随堂练习：
5.某校初三年级的学生参观了学校锅炉房后，提出了以下几种提高炉子效率的建议，其中不应采纳的是（　　）
A．鼓风机向炉膛内吹风，把煤粒吹起来燃烧
B．向炉内多加些煤，加大火力
C．煤磨成粉，用空气吹进炉膛
D．用各种办法增大受热面积
B
随堂练习：
6.　已知干木柴的热值是1.2×107 J/kg，完全燃烧0.7 kg干木柴能放出多少热量？假设这些热量全部被水吸收，能使多少千克水的温度由20 ℃升高到70 ℃？已知水的比热容为4.2×103 J/(kg·℃)。
解：Q =mq= 1.2×107 J/kg×0.7 kg = 8.4×106 J
8.4×106 J
4.2×103 J/(kg·℃)×(70 ℃-20 ℃)
　　 =
　　 = 40 kg

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