新人教版九年级物理14.2热机效率课件.ppt

无烟煤的热值为3.4×107J/kg，表示1kg的煤在完全燃烧时所放出的热量为3.4×107J。 想一想 热机的效率为什么不能达到100%？ 热机为人类的发展做出重大贡献，但也带来了许多环境污染问题： 讨论交流 如何保护我们的环境？ 它们都离不开燃料。你们生活周围有哪些可燃物质（燃料）呢？ 固体燃料 液体燃料 气体燃料 燃料可分为三种 你知道的燃料有哪些,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 柴薪 煤炭 石油 天然气 燃料燃烧过程是将_______能转化为______能。 化学 内 想一想：烧开一壶水，选用干木材还是煤，谈谈你的理由。 你有办法验证你的理由吗？ 思考: 相同质量的不同燃料完全燃烧时,所放出的热量相同吗? 探究: 10℃ 10℃ 10℃ 37℃ 23℃ 27℃ 13℃ 表明: 质量相同的不同燃料完全燃烧所放出的热量是_______的。 不相等 为了比较燃料的特性,引入了“热值”这一物理量。 * 一、燃料的热值 1、定义： 3、单位： 2、定义式： q= 焦 /千克 ( J/kg ) 焦 /立方米 （ J/m3 ) 某种燃料完全燃烧放出的热量与其质量（体积）之比叫做这种燃料的热值，用“q”表示。 Q m 液化气的热值为4.9×107J/m3，表示1m3的液化气在完全燃烧时所放出的热量为4.9×107J。 4、热值是燃料的一种特性： * 热值大小只与燃料的种类有关， 与燃料的质量（体积）、是否燃烧、 是否完全燃烧无关。 例：一瓶酒精用去一半后，则剩余的一半 （　　） A.质量、密度、比热容、热值都变为原来一半 B.比热容和热值不变，质量变为原来的一半 C.密度不变，比热容和热值都变为原来的一半 D.比热容不变，质量和热值都变为原来的一半 B 5、热量的计算： （1）固体或液体燃料： （2）气体燃料： * Q放 = Vq Q放 = mq 例1：已知干木柴的热值是1.2×107J/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kg水的温度由20℃升高到70℃？已知水的比热容为4.2×103J/(kg·℃)。 解：Q = 1.2×107 J/kg×0.7 kg = 8.4×106 J 　　m = Q c(t -t0) 8.4×106 J 4.2×103 J/(kg·℃)×(70 ℃-20 ℃) 　　 = 　　 = 40 kg * 例2：某品牌太阳能热水器的容积为100L， 其装满水后在太阳的照射下水温从20℃的升 高到40℃，不计热量的散失． 求： （1）求热水器中的水吸收的热量． （2）要完全燃烧多少体积的煤气可以产生 相同的热量？煤气的热值q=4.0×107J/m3 （1）8.4×106 J （2）0.21m3 * 燃料完全燃烧放出的能量 废气带走的能量 散热、克服摩擦损失 机械能 想一想 * 1、定义： W有 Q放 η= 二、热机的效率 用来做有用功的那部分能量与燃料完全燃烧释放的能量之比称为热机的效率，即： 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时所释放能量的一部分。 ×100% 蒸汽机:6﹪~15﹪ 汽油机：20﹪~30﹪ 柴油机：30﹪~40﹪ 喷气式发动机：50﹪~60﹪ 讨论交流：热机工作时，能不能将燃料所蕴藏的化学能全部用来对外做有用功呢？ 由于机械传动等，克服摩擦所消耗的能量 燃料很难全部燃烧，燃料的化学能不能全部释放 机械传热损失一部分能量 　热机真正转变为对外做功的部分 废气排出带走的能量 热机中燃料释放能量的主要走向示意图 1.燃料燃烧不完全 2.排出的废气带走热量 3.机件散热损失 4.克服机件摩擦 2、提高热机效率的方法： * （1）使燃料充分燃烧; （2）尽量减少各种热量损失； （3）利用废气的能量；（主要措施） （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。 例题：某家庭用燃气热水器将质量为100kg、温度为20℃的自来水加热到50℃，消耗的天然气体积为1m3（假设天然气完全燃烧）。已知水的比热容为4.2×103J/(kg.℃)，天然气的热值为3.2×107J/m3.求： （1）天然气完全燃烧放出的热量； （2）水吸收的热量； （3）该热水器工作的效率。 解：（1）Q放＝qV＝3.2×107J/m3×1m3 ＝3.2×107J （2）Q吸=cm(t2-t1)＝4.2×103J/(kg.℃)×100kg ×（50℃-20℃）＝1.2