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(共15张PPT)
14.2 热机的效率
人教版九年级全一册
第十三章 内能
老师： 授课时间：
课堂导入
想一想：用质量相同的木材、煤、液化石油气烧开水，结果是一样的吗？
1kg木材
1kg煤
1kg液化石油气
分别用来烧水
烧开一壶水
烧开两壶水
烧开六壶水
燃料燃烧时放出的热量还与哪些因素有关？
课堂导入
燃料燃烧时放出的热量与哪些因素有关？
燃料的种类
燃烧情况
燃料的质量
猜想：......
燃料燃烧时放出的热量与 有关。
燃料的质量、种类、燃烧情况
课堂导入
你能比较酒精和煤油谁燃烧时的放热能力强吗？ 如何比较？
3㎏的酒精完全燃烧放出的热量是9×107J
2㎏的煤油完全燃烧放出的热量是9.2×107J
比值法
一、燃料的热值
怎样表示燃料的这种性质呢？
1.定义：某种燃料完全燃烧放出的热量与其质量之比，叫做这种燃料的热值。
2.物理意义：热值在数值上等于1kg某种燃料完全燃烧放出的热量。
3.符号：q
4.公式：
q=
Q放
m
其中，Q放-燃料完全燃烧放出的热量（J）；m-燃料质量（kg）；q-燃料的热值（J/kg）。
燃料燃烧放出热量的计算：
Q放= qm
一、燃料的热值
固体燃料、液体燃料的热值以“J/kg”为单位，而气体燃料的热值以“J/m3”为单位，因此，计算公式略有差异：Q=mq适用于固体、液体燃料放热计算，Q=Vq适用于气体燃料的放热计算，其中V为气体燃料的体积。
对于热值的理解，我们要抓住三个关键词：“某种燃料”、“完全燃烧”、“热量与其质量之比”。
一、燃料的热值
燃料 热值q/(J·kg-1) 燃料 热值q/(J·kg-1) 燃料 热值q/(J·m-3)
干木柴 1.2×107 酒精 3.0×107 氢气 1.26×107
烟煤 2.9×107 柴油 4.3×107 天然气 3.3×107
无烟煤 3.4×107 汽油 4.6×107 液化气 4.9×107
焦炭 3.0×107 煤油 4.6×107 木炭 3.4×107 石油 4.4×107 煤气 1.8×107
常见燃料的热值
不同燃料的热值一般不同，热值是燃料本身的特性，它与燃料的种类有关，与燃料的质量、体积、是否完全燃烧等没有关系
二、热机的效率
请思考汽油机的运转过程中，燃料放出的能量是否全部用来对外作功了？
燃料燃烧
有用机械能
废气损失
散热损失
机械损失
1.尽可能使燃料充分燃烧；
2.尽量减小各种热量损失；
3.机件间保持良好的润滑以减小摩擦。
提高热机效率的主要途径：
二、热机的效率
1. 热机运转中，对外做的有用功与燃料完全燃烧所释放的能量的比值称为热机效率。
2. 热机效率的计算公式为
3、热机工作时，真正转化为对外做有用功的能量只是燃料燃烧所释放能量的一部分， 所以任何热机的效率都不可能达到100%。
二、热机的效率
蒸汽机的效率只有6%~15%
汽油机的效率为 20%~30%
柴油机的效率为30%~45%
课堂小结
热机的效率
①分类：固体燃料、液体燃料、气体燃料.
②燃料燃烧过程中化学能转化为内能.
①定义：燃料完全燃烧时放出的热量与燃料质量之比.
是燃料的一种特性.
②公式：固体q 气体q
③单位：焦/千克（J/kg）、焦/米3（J/ m3 ）
①热机的效率：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.
② 公式：η
③提高热机效率的方法：利用废气的能量、
减少机械摩擦、尽量使燃料充分燃烧.
燃 料
热 值
热机的效率
课堂练习
1．下列关于热值说法正确的是（　　）
A．燃料燃烧越充分热值越大
B．2kg的煤完全燃烧比1kg的煤完全燃烧热值大
C．1kg煤燃烧放出3×107J的热量，则煤的热值为3×107J/kg
D．热值是燃料的一种特性与燃料的质量无关，不同的物质热值一般不同
D
【解析】AB．燃料的热值仅与燃料的种类有关，而与燃料的燃烧程度、质量都无关，故AB错误；C．由于不确定燃料是否完全燃烧，故C错误；D．热值是燃料的一种特性与燃料的质量无关，不同的物质热值一般不同，故D正确。故选D。
课堂练习
2.（2021·湖南郴州市）小明用酒精灯将质量为100g、初温为20℃的水加热到90℃（未沸腾），共燃烧了7g酒精[c水=4.2×103J/（kg℃，酒精的热值为q=3×107J/kg]。则（ ）。
A．水吸收的热量是2.94×107J，效率为14%；
B．水吸收的热量是2.94×104J，效率为14%；
C．水吸收的热量是2.94×107J，效率为1.4%；
D．水吸收的热量是2.94×104J，效率为1.4%
【解析】A C．水吸收的热量是故A错误；C错误；B D．燃料完全燃烧释放的热量为效率为故B正确；D错误。故选B。
课堂练习
3.一小汽车在平直的高速路上匀速行驶2.3km,用时100s,若行驶过程中发动机牵引力一直为1000N（汽油的热值q汽=4.6×107J/kg），求：
（1）汽车匀速行驶的速度；（2）汽车发动机所做的功；
（3）若这段过程消耗汽油0.25kg,则发动机效率为多少？
【解析】（1）汽车匀速行驶的速度：v＝ ＝ ＝23m/s；
（2）汽车的发动机所做的功：W＝Fs＝1000N×2.3×103m＝2.3×106J；
（3）汽油完全燃烧释放的能量：Q＝mq＝0.25kg×4.6×107J/kg＝1.15×107J，
发动机的效率：η＝ ×100%＝ ×100%＝20%。
多谢欣赏！

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