九年级物理全册 14.2 热机的效率教学课件 （新版）新人教版(1).ppt

第2节热机的效率 知识点一 知识点二 知识点一燃料的热值1 定义 1kg某种燃料完全燃烧放出的热量 叫做这种燃料的热值 2 燃料的种类 固体燃料 如木柴 煤 蜡等 液体燃料 如汽油 柴油 航空煤油等 气体燃料 如煤气 天然气 氢气等 3 单位 j kg 或j m3 4 热值的物理意义热值是燃料本身的一种特性 同种燃料的热值不随燃烧充分与否而变 不随燃料质量的大小而变 即每种燃料都有一个确定的热值 不同燃料的热值一般不同 知识点一 知识点二 温馨提示 热值是反映燃料燃烧释放热量的本领大小的物理量 所谓 完全燃烧 是指全部烧完的意思 即燃料的燃烧必须是与充足的氧气发生完全氧化反应 这是一个理想的燃烧过程 在实际中是难以实现的 所以计算出的理论值与实际有较大的差异 与实际燃烧条件有关 5 燃料完全燃烧放出热量的计算公式 q qm 有的气体燃料完全燃烧放出的热量公式为q qv q 燃料燃烧放出的热量 q 热值 m 质量 v 体积 拓展归纳 1 热值是燃料的特性 燃料不同 热值一般不同 热值与燃料的种类有关 与热量 质量 体积无关 2 利用公式q qm 或q qv 进行计算时单位要统一 它们是j j kg 或j m3 kg 或m3 3 变形公式 知识点一 知识点二 例1下列关于热值的说法中正确的是 a 燃料越多 它的热值就越大b 燃料燃烧时放出的热量越多 它的热值就越大c 相同质量的燃料 完全燃烧时放出的热量越多 热值越大d 同一种燃料 燃烧的情况不同 它的热值就不一样解析 热值是燃料的一种特性 它的大小与燃料自身有关 与燃料的质量 燃烧状况 燃烧时放出的热量无关 同种燃料热值相同 不同的燃料热值一般不同 故a b d均不正确 答案 c 知识点一 知识点二 知识点二热机的效率1 燃料的利用率 1 影响燃料有效利用的因素一是燃料不可能完全燃烧 二是燃料燃烧放出的热量只有一部分被有效利用 2 炉子的效率炉子有效利用的热量 水吸收的热量 与燃料完全燃烧放出的热量的比值叫炉子的效率 公式 一般小型锅炉的热效率在60 左右 现代大型锅炉的热效率在90 左右 知识点一 知识点二 2 热机的效率 1 热机燃料完全燃烧放出的热量走向示意图 知识点一 知识点二 a 燃料在汽缸内不可能完全燃烧 燃料的化学能不能全部转化为内能 b 在排气冲程时废气带走大部分的热量 c 热机的绝大部分零件都是金属 金属是热的良导体散失了一部分能量 d 热机在运转时各部件之间存在摩擦 克服摩擦做功消耗一部分能量 知识点一 知识点二 2 热机的效率定义 用来做有用功的那部分能量和燃料完全燃烧放出的热量之比 叫热机的效率 公式 热机的效率热机的效率总是小于1的原因 因为热机在工作过程中 必须要消耗一部分的能量 用来克服摩擦做功 同时空气的热传导也会消耗一部分能量 严格起来讲 热机的效率甚至很难达到60 知识点一 知识点二 知识点一 知识点二 拓展归纳 1 提高燃料的利用率的方法 1 使煤充分燃烧 将煤磨成煤粒 加大送风量 2 加大受热面积 减少烟气带走的热量 2 提高热机效率的方法 a 加强技术创新 采用先进的工艺和技术设计制造热机 b 使燃料在汽缸内充分燃烧 c 尽量减少各种热量散失 d 使用时 注意保养 定期检查 保证良好的润滑 减少因克服摩擦做功而消耗的能量 知识点一 知识点二 例2用燃气灶烧水 燃烧0 5kg的煤气 使50kg的水从20 升高到70 已知水的比热容为4 2 103j kg 煤气的热值为4 2 107j kg 求 1 0 5kg煤气完全燃烧放出的热量 2 水吸收的热量 3 燃气灶烧水的效率 解析 1 煤气完全燃烧放出的热量q放 qm 4 2 107j kg 0 5kg 2 1 107j 2 水吸收的热量q吸 cm t t0 4 2 103j kg 50kg 70 20 1 05 107j 知识点一 知识点二 答案 1 0 5kg煤气完全燃烧放出的热量为2 1 107j 2 水吸收的热量为1 05 107j 3 燃气灶烧水的效率为50 考点一 考点二 考点一燃料的热值与热量计算例1小彤家使用的是瓶装液化气 每瓶中装入的液化气质量为21kg 液化气的热值取5 107j kg 1 21kg的液化气完全燃烧 释放的热量是多少 2 若整瓶液化气完全燃烧释放热量的40 被利用 那么可利用的热量是多少 可以把多少质量的水的温度由20 加热到70 解析 1 21kg的液化气完全燃烧释放的热量q放 mq 21kg 5 107j kg 1 05 109j 2 整瓶液化气完全燃烧释放热量的40 被利用 故可利用的热量q吸 q放 1 05 109j 40 4 2 108j 由q吸 cm t t0 得温度由20 加热到70 水的质量 考点一 考点二 答案 1 21kg的液化气完全燃烧释放的热量是1 05 109j 2 可利用的热量是4 2 108j 可以把2000kg的水温度由20 加热到70 名师点评本题考查了学生对吸热公式 燃料完全燃烧放出热量公式 效率公式的掌握和运用 1 根据q放 mq求出21kg的液化气完全燃烧释放的热量 2 根据效率公式求出可利用的热量q吸 再根据q吸 cm t t0 求出可加热温度由20 加热到70 水的质量 考点一 考点二 考点二热机的效率例2某省今年再次出现大面积干旱 各地都在使用抽水机引水灌溉 某抽水机在2h内把1 8 106kg的水提升了6m流入沟渠 再去灌溉农田 g取10n kg 求 1 此抽水机2h做了多少有用功 2 此抽水机的有用功率是多少 3 带动抽水机的动力装置为柴油机 2小时燃烧的柴油为5l 则抽水机的效率为多少 柴油 0 8 103kg m3 q柴油 4 0 107j kg 解析 1 抽水机对水做功w有用 gh mgh 1 8 106kg 10n kg 6m 1 08 108j 考点一 考点二 答案 1 1 08 108j 2 15kw 3 67 5 考点一 考点二 名师点评本题考查了学生对重力公式 密度公式 功的公式 功率公式 燃料完全燃烧放热公式 效率公式的掌握和运用 1 知道抽水机2h抽水的质量和高度 利用w gh mgh求抽水机对