第十四章第2节热机的效率初中物理人教版九年级全一册

第十四章内能的利用第2节热机的效率从能量转化的角度认识燃料的热值。预习课本P22～26内容，回答以下问题。问：热机的效率是热机性能的重要指标。热机的效率高，在做功同样多的情况下，就消耗更少的燃料，从而节约能源，减少污染。如图所示是某热机工作过程的“能流图”，请结合能流图谈一谈如何有效地利用能量，减少热量的耗散。答：______________________________________________________________________________________根据能流图可知，应减少热机部件间的摩擦，减少机械散热耗能，同时减少废气带走的热量。1．燃料的热值(1)定义：某种燃料完全燃烧放出的热量与其________之比。(2)热值的符号是____，单位是_______________或_________________。(3)热值的表达式为_______或_______，公式中的物理量及其单位如下：物理量(符号)热值(q)③_________④_________体积(V)单位(符号)①_____________或②__________________焦耳(J)千克(kg)⑤_____________质量q焦每千克(J/kg)焦每立方米(J/m3)

焦每千克(J/kg)焦每立方米(J/m3)热量(Q)质量(m)立方米(m3)(4)物理意义：1kg(或1m3)某种燃料完全燃烧放出的热量。如木炭的热值是3.4×107J/kg，其物理意义是_____kg的木炭完全燃烧放出的热量为____________J。2．热机的效率(1)燃料利用率比较低的原因：①燃料很难____________；②有效利用的热量比放出的热量要小。(2)热机中燃料释放能量的主要流向，如图所示。13.4×107完全燃烧(3)定义：用来做__________的那部分能量与燃料____________放出的能量之比。(4)热机效率的符号是_____，其表达式为___________，公式中的物理量及其单位如下：(5)提高热机效率的途径：①让燃料尽可能地____________；②减少各种能量损失；③设法利用________带走的能量。有用功物理量(符号)①_______________有用功(W有用)热量(Q放)单位无单位②___________③___________完全燃烧η

热机效率(η)焦耳(J)焦耳(J)充分燃烧废气考点一燃料的热值【例1】

下列关于燃料的热值的说法中正确的有__________(填序号)。①燃料燃烧时，质量越大，热值越大②燃料的热值与燃料的质量成反比，与燃料完全燃烧放出的热量成正比③热值与燃料是否完全燃烧无关④燃料不完全燃烧时的热值比完全燃烧时的热值小⑤一罐氢气用掉了一半，剩余半罐的热值不变⑥相同质量的不同燃料完全燃烧后放热越多的，其热值越大⑦汽油的热值为4.6×107J/kg，表示1kg汽油燃烧一定可以放出4.6×107J的热量③⑤⑥方法点拨：热值是燃料的一种特性，与燃料的种类有关，与燃料的形状、质量、是否完全燃烧无关。(与比热容和密度类似)考点二热值的相关计算【例2】

焦炭的热值为3×107J/kg，5kg的焦炭完全燃烧释放的热量是多少？解：5kg焦炭完全燃烧放出的热量Q放＝mq＝5kg×3×107J/kg＝1.5×108

J答：(略)【例3】

我们学校的食堂用天然气作燃料，给水加热、蒸米饭、蒸馒头等。已知：水的比热容c＝4.2×103J/(kg·℃)，天然气的热值q＝4.0×107J/m3。(不计热量损失)(1)完全燃烧3.15m3的天然气可以获得多少热量？解：(1)完全燃烧3.15m3的天然气可以获得热量Q放＝Vq＝3.15m3×4.0×107J/m3＝1.26×108J答：(略)【例3】

我们学校的食堂用天然气作燃料，给水加热、蒸米饭、蒸馒头等。已知：水的比热容c＝4.2×103J/(kg·℃)，天然气的热值q＝4.0×107J/m3。(不计热量损失)

解：(2)这些热量最多可以使水从25℃升高到100℃的水的质量为(2)这些热量最多可以使多少千克水从25℃升高到100℃？答：(略)方法点拨：燃料热量的计算公式Q＝mq或Q＝Vq(根据热值的单位选择对应的公式)。若涉及热量的传递，可联系比热容相关公式(Q＝cmΔt)进行计算。考点三热机效率的理解和计算【例4】

关于热机的效率，下列说法中正确的是(

)A．热机的效率可以等于1B．燃料完全燃烧放出的热量不可能全部用来做功C．减少热损失对提高热机效率无影响D．设法利用废气的能量也不能提高热机效率【例5】

汽油因热值高常作为内燃机的燃料，已知汽油的热值为4.6×107J/kg，完全燃烧50g汽油所释放的热量是____________J，若发动机获得的机械能是9.2×105J，该发动机的效率是________。B2.3×10640%方法点拨：对于热机效率可与机械效率进行对比理解，热机效率是衡量热机性能好坏的一个重要参数，要提高热机的效率就是要提高热机用来做有用功的能量与燃料完全燃烧放出的能量之比，并且热机的效率总小于1。考点一燃料的热值1．把一杯酒精倒掉一半，则剩下的酒精(

)A．质量变小，比热容变小，密度不变，热值不变B．质量变小，比热容变小，密度不变，热值变为原来的一半C．质量、比热容、密度和热值都变为原来的一半D．质量变小，比热容、密度和热值都不变D考点二热值的相关计算2．汽车的散热器通常用水作冷却剂，是因为水的_________大；燃气汽车主要以天然气为燃料，相比汽油而言，天然气的______更大，完全燃烧0.6m3的天然气可以放出___________J的热量。(q天然气＝3.9×107

J/m3)比热容热值2.34×107考点三热机效率的理解和计算3．关于热机效率下列说法中，正确的是(

)A．通过科技创新，采用先进热机的制造工艺，热机效率可以达到100%B．若汽油机甲的热机效率高于汽油机乙的热机效率，则甲消耗的汽油比乙消耗的少C．柴油机的热机效率比汽油机的高，这是因为柴油的热值比汽油的大D．保持汽油机转动部分良好的润滑可以提高汽油机的热机效率D4．如图是内燃机的能量流向图，根据图中给出的信息，该内燃机的效率为____%。已知汽油的热值是4.6×107J/kg，完全燃烧0.5kg的汽油，30按该内燃机的工作效率计算，