人教版初中物理九年级上册《热机效率》精品课件.ppt

第十四章 内能的利用人教版九年级上册14.2 热机效率知识与技能知识与技能1 1从能量转化的角度认识燃料的热值从能量转化的角度认识燃料的热值2 2了解内能的利用在人类发展史上的重要意义了解内能的利用在人类发展史上的重要意义3 3通过分析能量转化或转移的去向，理解热机效率通过分析能量转化或转移的去向，理解热机效率重点重点1 1燃料的热值燃料的热值2 2热机效率热机效率难点难点1 1热值的相关计算热值的相关计算2 2热机效率热机效率柴薪柴薪煤炭煤炭石油石油天然气天然气我们可以从我们可以从哪里获得内能？哪里获得内能？不同燃料的放热本领相同吗？怎么比较它们谁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？的放热本领强呢？经验告诉我们，等质量的煤和干木柴，充分燃经验告诉我们，等质量的煤和干木柴，充分燃烧，煤放出的热量要比柴多得多我们用热值这个烧，煤放出的热量要比柴多得多我们用热值这个概念来表示燃料放出热量的本领概念来表示燃料放出热量的本领一、燃料的热值一、燃料的热值想想议议想想议议某种燃料完全燃烧放出的热量与其质量之比，某种燃料完全燃烧放出的热量与其质量之比，叫做这种燃料的叫做这种燃料的热值热值。

1热值的概念热值的概念热值在数值上等于热值在数值上等于1 kg某种燃料某种燃料完全燃烧完全燃烧放出放出的热量1）定义）定义（2）物理意义）物理意义 对于热值的理解，我们要抓住三个关键词：对于热值的理解，我们要抓住三个关键词：“某种燃某种燃料料”、“完全燃烧完全燃烧”、“热量与其质量之比热量与其质量之比”.“某种燃料某种燃料”是说明热值与燃料的种类有关，反映了燃料是说明热值与燃料的种类有关，反映了燃料的燃烧特性、化学能转化成的内能的本领大小的燃烧特性、化学能转化成的内能的本领大小.“完全燃烧完全燃烧”的含义是烧完、烧尽的含义是烧完、烧尽.某种燃料，只有在完全某种燃料，只有在完全燃烧时放出的热量与质量之比才是这种燃料的热值，如果用燃烧时放出的热量与质量之比才是这种燃料的热值，如果用没有完全燃烧放出的热量计算出的热值就比实际值小没有完全燃烧放出的热量计算出的热值就比实际值小.“热量与其质量之比热量与其质量之比”可以理解为热值是针对一定质量的可以理解为热值是针对一定质量的燃料而言的，如果同种燃料的质量不同，则完全燃烧时放出燃料而言的，如果同种燃料的质量不同，则完全燃烧时放出的热量大小不同的热量大小不同.国际单位：国际单位：焦每千克焦每千克；符号：；符号：J/kg。

气体燃料的单位：气体燃料的单位：焦每立方米；焦每立方米；符号：符号：J/m31热值的概念热值的概念（3）单位）单位请说出你熟悉的燃料的热值，并说明其物理意义请说出你熟悉的燃料的热值，并说明其物理意义2热值是燃料的属性热值是燃料的属性 木炭木炭:3.4107J/kg1千克木炭千克木炭完全完全燃烧时放出的热量是燃烧时放出的热量是3.4107J.煤气煤气:3.9107J/m3物理意义物理意义:1立方米煤气立方米煤气完全完全燃烧时放出的热量是燃烧时放出的热量是3.9107J.物理意义物理意义:1.1.不同物质的热值一般相同吗？不同物质的热值一般相同吗？2.2.有没有不同物质热值相同的？有没有不同物质热值相同的？3.哪种物质的热值最大哪种物质的热值最大？它是多少？表示的物理意？它是多少？表示的物理意义是什么？义是什么？热值热值是燃料的一种特性，其大小只与燃料的种是燃料的一种特性，其大小只与燃料的种类有关，与燃料的质量（体积）、是否燃烧、是否类有关，与燃料的质量（体积）、是否燃烧、是否完全燃烧无关完全燃烧无关它们都离不开燃料它们都离不开燃料燃料燃烧的过程是化学能转变为内能的过程燃料燃烧的过程是化学能转变为内能的过程。

固体燃料固体燃料液体燃料液体燃料气体燃料气体燃料燃料可燃料可分为三分为三种种你知道的燃料有哪些你知道的燃料有哪些,它们分别属于哪一类？它们分别属于哪一类？常见的燃料有煤、石油（加工炼制成汽油、煤油、柴油和常见的燃料有煤、石油（加工炼制成汽油、煤油、柴油和液化气等）、天燃气等，农村还用草木等植物的秸杆作燃料液化气等）、天燃气等，农村还用草木等植物的秸杆作燃料思考讨论思考讨论热值的有关计算：热值的有关计算：（1）固体或液体燃料：）固体或液体燃料：Q Q放放=mq=mq（2 2）气体燃料：）气体燃料：Q Q放放=Vq=Vq13为什么发射火箭上天要用氢做燃料？为什么发射火箭上天要用氢做燃料？想一想想一想根据热值表，计算一下根据热值表，计算一下10吨吨氢氢完全燃烧放出多少焦耳完全燃烧放出多少焦耳的热量？的热量？再算算，若用再算算，若用干木柴干木柴完全燃烧来获得这些热量，需要完全燃烧来获得这些热量，需要多少吨干木柴？多少吨干木柴？氢的热值是氢的热值是1.4108 J/kg干木柴的热值干木柴的热值1.2107 J/kg放出热量放出热量Q=热值热值q质量质量m =1.4108 J/kg 10103 kg =1.41012 J需要干木柴需要干木柴约约120吨吨干木柴干木柴完全燃烧放出的热量等于完全燃烧放出的热量等于10吨吨氢完全燃氢完全燃烧放出的热量。

烧放出的热量16关于燃料的热值正确的是（关于燃料的热值正确的是（）A A燃料的热值与燃料的燃料的热值与燃料的燃烧程度燃烧程度有关有关 B B燃料的热值与燃料的燃料的热值与燃料的种类种类有关有关C C燃料的热值与燃料的燃料的热值与燃料的多少多少有关有关 D D燃料的热值与燃料的热值与上面三个因素上面三个因素都有关都有关B练一练练一练1kg汽油的热值小，汽油的热值小，2kg汽油的热值大？汽油的热值大？1m天然气完全燃烧的热值大，未完全燃烧的热值小？天然气完全燃烧的热值大，未完全燃烧的热值小？1kg干木柴完全燃烧放出的热量？干木柴完全燃烧放出的热量？2kg呢？呢？5kg40的水烧开，需要完全燃烧的多少的水烧开，需要完全燃烧的多少kg的干木柴？的干木柴？（燃料完全燃烧放热全部被水吸收）（燃料完全燃烧放热全部被水吸收）有效利用有效利用60%高温的空气带走相高温的空气带走相当一部分热量，当一部分热量，未燃烧未燃烧15%散失散失25%燃料很难完全燃烧燃料很难完全燃烧被水吸收的热量被水吸收的热量 燃料很难完全燃烧，放出的热量往往比按热值燃料很难完全燃烧，放出的热量往往比按热值计算出的要小，而且有效利用的热量又比放出的热计算出的要小，而且有效利用的热量又比放出的热量要小，例如用煤烧水。

量要小，例如用煤烧水一部分热量直接一部分热量直接散失掉散失掉二、热机的效率二、热机的效率燃料的利用率燃料的利用率热机的效热机的效率视频率视频1、炉子的效率：、炉子的效率：=Q吸吸Q放放=cmtmq1)定义：定义：2）公式：）公式：有效利用的热量（水吸收的热量）与有效利用的热量（水吸收的热量）与燃料完燃料完 全燃烧放出的热量之比全燃烧放出的热量之比提高锅炉效率的措施提高锅炉效率的措施:（1）改善燃烧的条件，使燃料尽可能充分燃烧改善燃烧的条件，使燃料尽可能充分燃烧2）减少各种热量损失减少各种热量损失将煤磨成煤粉，用空气吹进炉膛，使之更完全燃烧；将煤磨成煤粉，用空气吹进炉膛，使之更完全燃烧；加大受热面积，以减少烟尘废气带走的热量；加大受热面积，以减少烟尘废气带走的热量；使用较好的保温材料，减少热损失使用较好的保温材料，减少热损失通常的锅炉，燃料利用率比较低，因此在节通常的锅炉，燃料利用率比较低，因此在节约能源上改造的潜力巨大约能源上改造的潜力巨大用用来来做做有有用用功功的的那那部部分分能能量量，与与燃燃料料完完全全燃燃烧烧放放出出的的能能量量之比，叫做之比，叫做热机的效率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？量都到哪里去了？想一想想一想公式：公式：=Q吸吸Q放放=cmtmq2.热机的效率热机的效率损失的内能损失的内能无用的无用的机械能机械能由图可知，真正能转变为对外做有用功的能量只是由图可知，真正能转变为对外做有用功的能量只是燃料燃烧燃料燃烧时所释放能量的一部分。

时所释放能量的一部分蒸汽机的效率只有蒸汽机的效率只有6%15%汽油机的效率为汽油机的效率为 20%30%柴油机的效率为柴油机的效率为30%45%3.3.提高热机效率的方法：提高热机效率的方法：23（1 1）使燃料充分燃烧）使燃料充分燃烧;（2 2）尽量减少各种热量损失；）尽量减少各种热量损失；（3）注意保养，保证良好的润滑，减少因克）注意保养，保证良好的润滑，减少因克服摩擦而额外消耗的能量服摩擦而额外消耗的能量（3 3）利用废气的能量；（主要措施）利用废气的能量；（主要措施）例：用天然气灶烧水，燃烧例：用天然气灶烧水，燃烧1m3的天然气，使的天然气，使100kg的水从的水从20升高到升高到70.天然气热值天然气热值3.2107J/m3求求（1）天然气完全燃烧放出热量）天然气完全燃烧放出热量（2）水吸收的热量）水吸收的热量（3）天然气灶的效率）天然气灶的效率1.汽油的热值为4.6107J/kg一个60kg的人，从大厦的一楼步行到11楼（走了10层楼），每层楼的高度为3m，他克服重力做了多少功？如果汽油完全燃烧获得的热量和这些功相等，需要汽油的质量是多少？这大约相当于生活中什么物体的质量？2.如果燃烧干木柴跟燃烧煤油放出的热量相等，干木柴的质量应该等于煤油质量的几倍？（干木柴的热值为1.2107J/kg；煤油的热值为4.6107J/kg）3.全球汽车保有量在迅速增长，截至2011年，全球处于使用状态的汽车数量已突破10亿辆。

每辆汽车每年耗油1.8t，汽车内燃机的效率平均值取30%如果能把内燃机效率提高1%，全球每年可以节约多少燃油？4.提高热机效率具有哪些积极意义？课堂练习1.下列能提高热机效率得下列能提高热机效率得 （）A.让更多的燃料燃烧让更多的燃料燃烧 B.提高热机功率提高热机功率C.减少各种热损失减少各种热损失 D.利用热值大的燃料利用热值大的燃料2.关于热机和环保的说法正确的是关于热机和环保的说法正确的是 （）A.所有的热机都是用汽油作燃料所有的热机都是用汽油作燃料B.热机的大量使用会造成大气污染热机的大量使用会造成大气污染C.热机产生的噪声可被消声器完全消除热机产生的噪声可被消声器完全消除BC303.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D4、某汽油机效率为、某汽油机效率为20，这表示它每做，这表示它每做100J的有用功要完的有用功要完全燃烧产生全燃烧产生 J能量的汽油，要向外散失能量的汽油，要向外散失 J的能量5、甲、乙两辆汽车，甲汽油机效率比乙汽油机效率高，这、甲、乙两辆汽车，甲汽油机效率比乙汽油机效率高，这表明（表明（）A甲做功比乙多甲做功比乙多B甲做功比乙少甲做功比乙少C甲消耗的汽油比乙少甲消耗的汽油比乙少D相同的牵引力行驶相同的路程，甲耗油少。

相同的牵引力行驶相同的路程，甲耗油少500400D课后作业课后作业1.从教材课后习题中选取；2.从课时练中选取下下课课了！了！。