热机效率计算专题ppt课件

.,3Kg的酒精完全燃烧可放出多少热量？,.,把5kg40的水烧开，需要完全燃烧多少kg的干木柴？（已知干木柴的燃烧值为1.2107J/kg，外界为标准大气压，并且燃料完全燃烧放出的热量全部被水吸收）,.,2kg的某种燃料完全燃烧放出的热量是9.2x107J,这种燃料的热值为多少？,.,已知干木柴的热值是1.2107J/kg，完全燃烧0.7kg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？,.,“低碳生活”是当今社会所倡导的绿色生活方式。利用太阳能将200kg的水从15加热到85，可以少燃烧多少烟煤？设烟煤完全燃烧烟煤的热值为2.94107J/kg,C水=4.2103J/(kg),.,一、效率问题效率问题是初中物理中的一个重点，也是一个难点，主要分为机械效率和热机效率。许多学生在这类问题的计算中常出现问题，主要是找不到有用能量部分和总能量部分。本次课主要以热机效率为主。热机效率常以常见的家用电器（如热水器）、交通工具（如汽车、电动车）、发电厂（垃圾发电厂等）为背景进行考查：问题分析能力、信息提取能力和公式规律应用能力等。解决效率问题，关键是通过分析题目，找出有用能量和总能量，。选择正确的公式计算出有用能量和总能量，最后利用公式=或=计算效率。有用能量：用来对外做有用功的能量总能量：燃料燃烧时所释放的能量目前常见的两种题型：（1）热水壶烧水效率问题（2）汽车发动机效率问题总体思路：=（1）热水壶烧水效率问题：Q有=Cmt；（2）汽车发动机效率问题：W有=FS或W有=Pt；总能量：一般为Q总=mq.,.,例题讲解例1（热水器烧水效率问题）天然气灶烧水，燃烧0.5m3的天然气，使100kg的水从20升高到70。已知水的比热容为c=4.2103J/（kg），天然气的热值为q=7.0107J/m3。求：（1）0.5m3天然气完全燃烧放出的热量Q放；（2）水吸收的热量Q吸；（3）燃气灶的效率。,解析：（1）Q放=Vq=0.5m37.0107J/m3=3.5107J（2）Q吸=Cmt=4.2103J/（kg）100kg(70-20)J=2.1107J(3)Q有=Q吸Q总=Q放=60%,总结：这类题关键是找出有用的能量为水吸收的热量：Q有=Cmt，总能量为燃料完全燃烧放出的热量：Q总=mq或太阳辐射的能量,.,小星家的太阳能热水器，水箱容积是150L小星进行了一次观察活动：某天早上，他用温度计测得自来水的温度为20，然后给热水器水箱送满水，中午时“温度传感器”显示水箱中的水温为50请你求解下列问题：（1）水箱中水的质量；水吸收的热量【c水=4.2103J(kg)】（2）如果水吸收的这些热量，由燃烧煤气来提供，而煤气灶的效率为30，求至少需要燃烧多少kg的煤气（煤气的热值为q=4.2107Jkg）,.,小洋家煮饭、烧水使用的是管道天然气，已知天然气的热值为8.4107Jm3，放出的热量有25被有效利用，现要将质量为4kg，初温为25的水加热到100，需要完全燃烧多少立方米的天然气？,.,某饰品加工厂有酒精喷灯加工饰品，张师傅在1分钟内用去酒精500g，被加工的一只质量为1kg的铜饰品温度从20升高到1020，求：（1）铜饰品吸收的热量是多少？（2）酒精完全燃烧放出的热量是多少？（3）酒精喷灯的效率是多少？已知：c铜=0.39103J/(kg),酒精热值为3.0107J/kg，,.,例2（汽车发动机效率问题）有一家大型的特种专用汽车生产基地，该厂某型号专用车在车型测试中，在一段平直的公路上匀速行驶5.6km，受到的阻力是3.0103N，消耗燃油1.5103m3（假设燃油完全燃烧）。若燃油的密度0.8103kg/m3，热值q4107J/kg，求：（1）专用车牵引力所做的功？（2）该专用车的热机效率是多少？,解析：（1）专用汽车做匀速直线运动，F牵=f=3.0103N，则牵引力做的功W=FS=3.0103N5.6103m=1.68107J（2）消耗的燃油质量为：m=V=0.8103kg/m31.5103m3=1.2kg则Q放=mq=1.2kg4107J/kg=4.8107J=35%,总结：这类题关键是找出有用的能量大小为牵引力做的功：W=FS或W=Pt，总能量为燃油完全燃烧放出的热量：Q总=mq.,.,一辆重型汽车的发动机输出功率为86000瓦,每小时耗柴油18千克,计算发动机的效率.（柴油的燃烧值为4.3107焦千克）,.,随着人们生活水平的提高轿车已逐步进入我国普通百姓家中.已知某国产骄车每行驶100km消耗8L汽油(1L10-3m3)，汽油的密度为0.71103kg/m3、热值为4.6l07Jkg则(1)10kg汽油完全燃烧时所产生的热量是_J(2)该汽车行驶100km消耗的汽油的质量是_kg(3)当该汽车以50kW的功率在平直公路上以72kmh的速度匀速行驶时，它所受到的阻力等于_N,.,例3（其他情景问题）每到夏收季节，农村大量农作物秸秆在田间被随意焚烧，这不仅造成资源浪费、环境污染，而且极易引发火灾等。为解决这一问题，现已研制出利用秸秆生产的节能环保型燃料秆浆煤。若燃烧秆浆煤，使50kg、20的水温度升高到80。（秆浆煤的热值为2.4107J/kg）求：（1）水需要吸收的热量？（2）如果秆浆煤燃烧释放的热量有30%被水吸收，需要完全燃烧多少千克秆浆煤？,解析：（1）水吸收的热量：Q吸=Cmt=4.2103J/（kg）50kg（80-20）J=1.26107J（2）依题意有，Q吸=Q放30%=mq30%则,.,某太阳能热水器的装水量为100kg，集热管接收太阳能的有效面积为2m2，已知每小时每平方米的接收面积上有效接收太阳能约为2.1106J，则该热水器每小时水温升高多少？,.,【针对练习】B1用酒精灯给2kg的水加热，当水的温度从20升高到100时，共耗去酒精40g。求：（1）水吸收的热量；（2）酒精完全燃烧放出的热量；（3）炉子的效率。（已知酒精的热值q=30107Jkg）,.,C2一辆重为5104N的汽车，在平直公路上以72km