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人教版九年级全一册物理上册
14.2 热机的效率
燃料燃烧是_____能转变为____能的过程。
生活中我们可以使用哪些可燃烧的材料烧开一壶水？
化学
内
烧开同样质量的水，需要的木柴远比天然气多
质量相等的不同燃料完全燃烧时所放出的热量是不同的
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定义：在物理学中，把某种燃料完全燃烧时所放出的热量与其质量之比叫做燃料的热值。
符号：q
单位： J/kg （或 J/m3）
【燃料的热值】
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【计算热量公式】
Q放＝Vq
Q放＝mq
m（kg）：燃料的质量
V（m3）：燃料的体积
Q放（J）：
燃料完全燃烧释放的热量
燃料的热值
q（J/kg）
q（J/m3）
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表示1 kg的煤在完全燃烧时所放出的热量为3.4×107 J。
q煤= 3.4×107 J/kg 的物理意义是什么？
热值表示燃料在完全燃烧时放热本领的大小，它只与燃料的种类有关，与燃料的形态、质量、体积、是否完全燃烧无关。
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废气带走
机件发热散失
机件摩擦损失
燃料燃烧产生能量
在热机的各种能量的损失中,废气带走的能量最多。
设法利用热机废气的能量，是提高燃料利用率的重要措施。
做有用功
燃烧不完全
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热机的效率
热机效率：我们把热机转化成的机械能和燃料完全燃烧后放 出的能量之比

或
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蒸气机效率最低：6%~15%；
汽油机效率：20%~30%；
柴油机效率：30%~45%。
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　 燃料的不完全燃烧、气缸部件吸热后的热量散失、废气带走的热量和克服摩擦做功而消耗的能量，都是引起能量损失的原因。因此，提高热机效率，可提高燃料的利用率。
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四、提高热机效率的方法：
（1）保证良好的润滑，减少因克服摩擦所消耗的能量。
（2）设法利用废气能量，是提高燃料利用率的重要措施。
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练一练
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
解析：选D.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。
D
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热机对环境的影响
1.热机对大气的影响。
（1）产生有毒气体。
（2）产生大量二氧化碳，造成温室效应。
（3）产生粉尘。
2.热机产生噪音。
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第三节 能量的转化与转移
自然界中，能量不仅可以从一个物体转移到另一个物体，形式多样的能量之间还可以相互转化。
转化：能的形式发生了改变。
转移：同一种形式的能从一个物体转移到其他物体，能的形式没有改变。
常见的能量：
机械能、化学能、内能、光能、电能…
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15
1、燃料的燃烧是一种化学变化，燃烧时产生的光和热就来源于燃料储存的化学能。
2、食物也具有化学能，人们的生活、工作所消耗的能量就来源于食物里储存的化学能。
化学能
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热机的效率
在热机的能量损失中，废气带走的能量最多。设法利用废气的能量，是提高燃料利用率的重要措施。大型发电机常常用蒸汽轮机推动，为了提高燃料的利用率，人们利用蒸汽轮机排出的废气来供热，这就是热电站。这种既供电又供热的热电站，比起一般的火电站，燃料的利用率大大提高。
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知识点
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之比，叫作热机的效率。（2）计算公式：，表示用来做有用功的那部分能量，表示燃料完全燃烧放出的能量，表示效率。（3）提高效率：①尽量使燃料充分燃烧；②尽量减少各类热量的损失；③在热机的设计和制造上，采取先进技术；④使用时，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功。
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知识点
燃料的热值：（1）定义：热值是指某种燃料完全燃烧放出的热量与其质量之比，是一种物质特定的性质。（2）单位：J/kg，读作焦每千克。（3）理解：热值在数值上等于1 kg某种燃料完全燃烧放出的热量。气体燃料的热值在数值上等于1燃料在标准状态下完全燃烧放出的热量。单位是焦每立方米，符号是。（4）计算公式：固体燃料完全燃烧释放的热量的计算公式：Q=q。气体燃料完全燃烧释放的热量的计算公式：Q=Vq。Q 表示热量（J），q 表示热值（J/kg）， 表示固体燃料的质量（kg），V 表示气体燃料的体积（）。
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知识点
环境保护
（1）热机带来的环境污染：废气污染、噪声污染、热污染。
（2）保护措施：改进燃烧设备，消除粉尘；提高燃料的综合利用率，采取集中供暖；开发利用污染小和无污染的能源，如太阳能、地热能、风能等；在内燃机排气管上安装消声器，以减少噪声污染。
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课堂练习
例题1：下列说法中正确的是（ ）。
A. 燃料的热值与燃料燃烧的程度有关
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. 燃料的热值与以上三个因素都有关
B
知识点：燃料热值的理解
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课堂练习
【解析】
热值是某种燃料完全燃烧放出的能量。热值的大小与燃料的燃烧程度无关，所以选项A说法不正确。热值是燃料的一种特性，它只与燃料的种类有关，不同种类的燃料其热值一般不同，所以选项B说法正确。燃料的热值与燃料的多少无关，所以选项C说法不正确。燃料的热值只与燃料的种类有关，与燃烧程度，质量的多少以及是否燃烧等均无关，所以选项D说法不正确。故选B。
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热机的效率
如何提高热机效率，节约能源，减少污染？
1.提高燃料利用率，使燃料充分燃烧；
2.改进热机，减少各种能量损失，提高效率；
3.利用废气的能量，提高燃料的利用率。
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想一想
热机的效率能达到100%吗？为什么？
不能达到100%，因为热机中可用于做有用功的能量只是燃料完全燃烧所放出的能量的一部分，这部分能量远小于总能量，所以其与燃料完全燃烧所放出的总能量的比值必然小于1，即热机效率小于100%。
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课堂小结
热机的效率
燃烧的热值
热机的效率
定义
提高途径
定义
单位
计算公式
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1.对于燃料的热值，下列说法中，属于正确理解的是 (　　 )
A.燃料的热值跟燃料燃烧时放出的热量成正比
B.燃料没燃烧时就没有热值
C.就某种确定的燃料而言，它的热值是一个确定的值，跟燃料的质量及燃料燃烧放出的热量无关
D.容易燃烧的燃料热值一定大
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C
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2. 关于热机效率，下列说法正确的是 (　　 )
A.热机效率越高，即热机做的有用功多
B.热机效率越高，即热机的功率越大
C.要提高热机效率，就要尽量减少各种能量损失，并且要保证良好的润滑
D.提高热机效率，有利于环保减排
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C D
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3．一台内燃机运行时各种能量损耗大致为：汽缸散热损失占25％，废气带走的能量占30％，摩擦等机械损耗占10％，则内燃机的热机效率为__________。
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35%
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4.有朋自远方来，烧一壶热水，拈几许茶叶，置于瓷制器皿中，沸水冲泡，这是山东人独有的待客之道。如果用酒精炉烧水，将质量为2kg，温度为10℃的水加热（1个标准大气压下），需完全燃烧42g酒精，酒精炉效率为70%，（已知c水＝4.2×103J/（kg ℃），q酒精＝3.0×107J/kg）。
求：（1）42g酒精完全燃烧放出的热量；
（2）水升高的温度是多少？
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