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1、第2节 热机的效率,第十四章 内能的利用,柴薪,煤炭,石油,天然气,【想想议议】从哪里可以获得内能？,1. 认识燃料的热值的定义，会利用热值的公式进行简单的热量计算。,2. 常识性了解热机的效率及提高热机效率的途径；培养保护环境的意识。,【提出问题】不同燃料的放热本领相同吗？怎么比较它们谁的放热本领强呢？,燃料的热值,【实验设计】选取相同质量的不同燃料，点燃后，对相同质量的水进行加热，比较两杯水温度的升高多少，来确定燃料的放热本领。,实验方法控制变量法和转换法,大量的实验事实证明，燃烧相同质量的不同燃料，放出的热量是不同的。 我们用热值这个概念来表示燃料放出热量的本领。,热值：某种燃料完全燃烧
2、放出的热量与其质量之比。,物理意义：热值在数值上等于1 kg某种燃料完全燃烧放出的热量。,定义式：,q: 燃料的热值Q：燃料完全燃烧放出的热量m: 燃料的质量,热值单位：焦每千克；符号：J/kg。,气体燃料：J/m3。,V：气体燃料的体积,观察热值表，你有什么收获？（信息、物理含义）,常用燃料的热值,从热量的角度分析，为什么发射火箭上天要用氢做燃料？,有关燃料燃烧放热的计算,根据热值表，计算一下10t氢完全燃烧放出多少焦耳的热量？,若用干木柴完全燃烧来获得这些热量，需要多少t干木柴？,氢的热值是1.4108 J/kg,干木柴的热值1.2107 J/kg,放出热量：Q = qm =1.4108
3、J/kg 10103 kg =1.41012 J,需要干木柴：,约120t干木柴与10t氢完全燃烧放出的热量相当。, 木柴 = 木柴 1.41 0 12 J 1.21 0 7 J/kg =1.21 0 5 kg,例 关于燃料的热值正确的是（ ）A燃料的热值与燃料的燃烧程度有关 B燃料的热值与燃料的种类有关C燃料的热值与燃料的多少有关 D燃料的热值与上面三个因素都有关,B,例 对于燃料的热值，下列说法中，正确的是 ( ) A燃料的热值跟燃料燃烧时放出的热量成正比 B燃料没燃烧时就没有热值C就某种确定的燃料而言，它的热值是一个确定的值， 跟燃料的质量及燃料燃烧放出的热量无关D容易燃烧的燃料热值一定
4、大,C,例 我国于2017年5月18日在南海海域成功试采“可燃冰”，“可燃冰”作为新型能源，有着巨大的开发使用潜力，在相同条件下，“可燃冰”完全燃烧放出的热量可达到天然气的数十倍。如果“可燃冰”热值是天然气的10倍，设天然气热值为4.2107J/kg，完全燃烧0.5kg“可燃冰”放出的热量为_J,2.1108,解：可燃冰的热值：q可燃冰=10q天然气 =104.2107J/kg =4.2108J/kg 完全燃烧0.5kg“可燃冰”放出的热量： Q=q可燃冰m=4.2108J/kg0.5kg =2.1108J,【想想议议】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？,热机的效
5、率,点击图片播放热机效率,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，叫做热机的效率。,公式,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%,【例题】某汽车的输出功率是60kW，正常行驶的速度为54km/h，汽车内燃机的效率是25%，该汽车要是行驶108km，要消耗多少kg的汽油？（汽油的热值4.6107J/kg）,分析：（1）要计算出消耗的汽油质量，根据Q=mq可知，需要求出消耗的汽油完全燃烧释放的热量。（2）又根据 可知，需要求出汽车行驶过程中做的有用功；（3）又根据W=Pt可知，需要求出汽车行驶的时间；（4）汽车行驶的时间t可由速度公式求
6、出。,37.6kg,热机与环境,【思考】如何提高热机效率，节约能源，减少污染？,例 下列提高热机效率的方法中，不可行的是 （ ）A减少各种热损失 B加润滑油减少机器各部件之间的摩擦C充分利用废气的能量，如建热电站 D采取少消耗总能量的办法,D,巩固练习,热机与社会生活,点击图片播放视频,1. 下列关于热值的说法正确的是（）A2kg煤的热值大于1kg煤的热值 B燃料热值越大，燃烧放出的热量越多 C燃料燃烧不完全时热值变小 D燃料的热值是燃料本身的特性，与其他因素无关,D,课堂检测,基础巩固题,2. 古语道：“人要实，火要虚。”此话的意思是说做人要脚踏实地，才能事业有成；可燃物要架空一些，才能燃烧
7、更旺。“火要虚”的目的是 （）A增大可燃物的热值 B降低可燃物的着火点 C能使可燃物完全燃烧 D提高了可燃物的利用率,D,课堂检测,基础巩固题,3. 【多选】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,C D,课堂检测,4. 有如图所示的两套相同装置，分别在两个燃烧皿中放入质量相同的不同燃料，点燃后加热质量相等的同种液体，通过比较燃料_（选填“燃烧相同时间”或“全部燃烧”）后温度计示数的变化，来判断两种燃料的热值的大小。燃料燃烧，_转
8、化为内能，用比热容_的液体可以使实验现象更明显。（实验中液体没有沸腾）,全部燃烧,化学能,小,27,5.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，相当于多少kg柴薪完全燃烧放出的热量？（q气=4.4107J/m3，q柴=1.2107J/kg）,解：天然气完全燃烧放出的热量： Q放=q气V=4.4107J/m3 4m3 =1.76108J；放出这些热量所需柴薪质量：, 柴 = 放 柴 = 1.761 0 8 J 1.21 0 7 J/kg 14.7kg.,目前,“节能减排”已引起全球的关注。如何减少能耗,提高汽车发动机的效率,越来越受到人们的重视,大多数家用汽车的发动机均为汽油机,它把汽油燃烧产生的内能部分转化成机械能,再通过传动机构将动力传给车轮使汽车行驶,小明的爸爸新买了一辆小汽车,小明坐着这辆汽车匀速行驶144 km,用时2h,消耗汽油9kg,其发动机的功率为23 kW。请运用所学的知识解答下列问题。(汽油的热值为4.6107 J/kg)(1)汽车匀速行驶时所受的牵引力是多大?(2)汽车发动机的效率是多少?,能力提升题,作业内容,教材作业,完成课后“动手动脑学物理”练习,自主安排,配套练习册练习,
