14.2 热机的效率 2024-2025学年人教版物理九年级全一册

第十四章内能的利用第2节热机的效率化九年级全一册

人教版学习目标1.从生活中体会不同燃料释放热的本领不同，建立热值的概念。2.能简单计算燃料释放出的热量。（重点）3.能说出热机工作时燃料释放的能量的主要流向，知道什么是热机效率。（重点）4.知道如何提高热机效率。学习导入柴薪煤炭石油天然气从哪里获得内能？燃料燃烧是化学能转化为内能的过程。人类进化历程中燃料的发展一、燃料的热值固体燃料液体燃料气体燃料木炭、煤等汽油、酒精等煤气、天然气等1.燃料的种类课程讲授思考1.0.5kg的木材和1kg的木材燃烧时放出的热量是否相同？2.1kg的木材和1kg的炭燃烧时放出的热量是否相同？3.1kg的木材完全燃烧和未完全燃烧时放出的热量是否相同？燃料燃烧放出的热量与什么因素有关燃料的质量燃料的种类燃料的燃烧程度2.燃料的热值某种燃料完全燃烧放出的热量与其质量之比，叫作这种燃料的热值。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。用符号q表示。国际单位：焦每千克，符号是J/kg。

学校在室温20℃时，每天向学生提供100kg开水，若烧这些水分别用以下燃料，则需：干木柴约2.8Kg烟煤约1.16Kg汽油约0.73Kg方法一：给质量相等的水加热，使水升高相同的温度，比较燃料完全燃烧需要的质量，所需燃料质量越小的，释放热量能力越强下面三种燃料释放热量的能力相同吗？你是如何比较的？方法二：相等质量的燃料给质量相等的水加热，比较水升高的温度；升高的温度越多，说明燃料完全燃烧放出的热量越多，释放热量的能力越强。结论：相等质量的燃料完全燃烧，释放热量越多的，释放热量的能力越强水水热值是燃料的一种特性，只决定于燃料的种类。3.燃料燃烧的计算固体或液体燃料完全燃烧放出的热量的计算公式Q=qm气体燃料完全燃烧放出热量的计算公式

Q=qV二、热机的效率在内燃机中燃料是否能够完全燃烧？燃料燃烧释放的能量都到哪里去了？废气带走的能量有用机械能燃气内能散热、克服摩擦损失

热机工作时，并不能将燃料所蕴藏的化学能全部用来对外做有用功，有很大一部分能量在工作过程中损耗掉了。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，叫热机的效率。热机的效率是热机性能的重要指标。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%2.提高热机效率的主要途径（1）使燃料充分燃烧。（2）尽量减少各种热量损失。（3）在热机的设计和制造上采用先进的技术。（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。思考1：使用热值更大的燃料能够提高热机效率吗？思考2：热机的效率能达到百分之百吗？为什么？不能不能课堂小结1.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多少热量？（q气=7.5×107J/m3）【解析】4m3天然气完全燃烧放出的热量

Q放=Vq气=4m3×7.5×107J/m3=3×108J【答案】3×108J课堂练习2.关于热机效率，下列说法正确的是(

)A.热机效率越高，即热机做的有用功越多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

CD3.可燃冰是一种固态晶体，它的热值约为1.4×1010J/m3，燃烧可燃冰将质量为40kg的水从0℃加热到100℃，可燃冰释放的热量的60%被水吸收，水吸收的热量是多少？可燃冰的体积是多少？解：（1)Q吸=Cm∆t=4.2×103J／(kg·℃)×40kg×100℃=1.68×107J