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《热机的效率》课件ppt

《热机的效率》课件ppt

钢、采矿、石油化工等行业的各种设备。
家用电器领域
03
在家用电器中，热机被广泛应用于空调、热水器、冰箱等产品
中。
热机的技术发展趋势
高效化
不断提高热机的效率是当前技术发展的重要趋势，例如采用先进 的燃烧技术、优化设计热力学循环等。
清洁能源利用
随着环保意识的提高，利用清洁能源作为热机能源是未来的发展 趋势，例如使用天然气、可再生能源等。
智能化控制
应用智能控制技术，实现热机的智能化控制，能够提高设备的运 行效率和可靠性。
热机的环保与节能前景
环保
随着环保意识的不断提高，热机的环保技术也在不断发展，例如采用清洁燃烧技术、排放 控制技术等，以减少对环境的污染。
节能
采用先进的热力学循环和高效化改造技术，可以大大提高热机的效率，从而降低能源消耗 。
可再生能源利用
利用可再生能源作为热机的能源是未来发展的重要趋势，例如使用太阳能、地热能等可再 生能源来替代传统能源。
THANKS
感谢观看
04
提高热机效率的措施
提高燃烧效率的措施
充分燃烧燃料
选择合适的燃料和采用适当的燃烧方式，使燃料 充分燃烧，减少未燃损失。
改善空气动力性能
合理设计燃烧室和进排气系统，减少空气阻力， 提高燃料燃烧效率。
提高压缩比
增加压缩比可以提高燃料燃烧温度和压力，增加 热机效率。
采用新型材料和技术的措施
采用高强度轻质材料
传热温差的控制
控制适当的传热温差可以提高传热效率。
摩擦损失的影响
机组摩擦阻力
减少运动部件之间的摩擦阻力可以降低能量损耗。
气体泄漏和压缩损失
气体泄漏和压缩损失会导致能量损耗，需要采取措施减少泄漏和压缩损失。

热机的效率-ppt课件

热机的效率-ppt课件
热值越大的燃料在完全燃烧相同质量的燃料时放出的热量越多，掺假后煤
的热值降低，所以可以用热值来区分，故A符合题意。
2.(2023·深圳校考阶段练习)一瓶酒精用去一半后，剩下的酒精( D )
A. 热值不变，比热容减小一半
B. 热值和比热容都减小一半
C. 热值减小一半，比热容不变
D. 热值不变，比热容不变
放 = 天然气 = . × . × / = . × 。
（3）该热水器加热这些水的效率是多少？
【答案】该热水器加热这些水的效率是
=
吸
放
× % =
.×
.×
× % = %。
知识点2：热机的效率
完全燃烧
6.燃料的利用率较低的原因：燃料很难__________，有效利用的能量比燃
少
料燃烧放出的能量____。
7.热机中燃料燃烧放出的能量流向如右图所示。用来做
有用功
完全燃烧
________的那部分能量，与燃料__________放出的能量之
比，叫做热机的效率。
完全燃烧
8.提高热机效率的途径：让燃料尽可能__________；在设计和制造上、不
14.2 热机的效率
知识点1：燃料的热值
完全燃烧
质量
1.定义：某种燃料__________放出的热量与其______之比，叫做这种燃料
的热值。
/
2.一般情况下：液体或固体燃料热值的单位：_____，气体燃料热值的单

/
位：______。
3.物理意义：如煤气的热值是3.9 × 107 J/m3 ，它表示1 m3 煤气完全燃烧
质量
水的质量
控制：煤油和菜籽油的______相同，以及水的初温和__________相同。

九年级上册物理(人教版)教学课件PPT第14章第2节热机的效率

九年级上册物理(人教版)教学课件PPT第14章第2节热机的效率

知1－讲
1. 理解：(1)热值反映了燃料在燃烧过程中，化学能转 化为内能本领的大小。
(2)热值是燃料本身的一种特性，它与燃料的种类有关， 与燃料的质量、体能转化为内能。
知1－讲
常见燃料的热值
燃料
干木柴 烟煤 无烟煤 焦炭 木炭
热值
燃料
q/(J·kg-1)
物理
物理 九年级 上册
14.2热机的效率
授课人：文小语
时间：2021年9月29日
课堂导练
1．热值的定义：某种燃料____完__全__燃__烧__放出的热量与其 质量_____之__比___，叫做这种燃料的热值。热值在数 值上等于1 kg某种燃料____完__全__燃__烧_放出的热量。
【点拨】热值采用比值定义法定义。
知2－讲
【例3】为了提高热机的效率，你认为下列方法目前不可 能的是( D ) A．尽量使燃料充分燃烧 B．尽量减少各种热损失 C．尽量减少因克服摩擦而额外消耗的能量 D．回收大气中的废气，利用废气的能量发电
【解析】 设法利用废气的能量，能够提高燃料的利用率， 但不能提高热机的效率。
总结
知2－讲
热机的效率只跟燃料完全燃烧程度、物体之间摩 擦大小、机械散热多少、废气带走能量的多少等因素 有关。
解：
这个人受到的重力：G=mg=60kg×10N/kg=600N； 克服重力做功：W=Gh=600N×3m×10=18000J； 因为Q放=W，Q放=mq，所以需要燃烧汽油的质量： m=Q放/q=18000J/4.6×107J/kg≈0.39×10-3kg= 0.39g. 一本物理课本的质量大约为250g，0.39g相当于一张 纸的质量. 答：他做了18000J的功，需要0.39g的汽油。

热机的效率ppt课件

热机的效率ppt课件
（2）水吸收的热量：
Q吸=cm（t-t0）=4.2×103J/（kg•℃）×100kg×（50℃-20℃）=1.26×107J。
Q吸
（3）燃气灶的效率：η=
=1.26×107J/3.2×107J≈39.4%。
Q放
随 9.有朋自远方来，烧一壶热水，拈几许茶叶，置于瓷制器皿中，沸水冲泡，这是
堂 山东人独有的待客之道。如果用酒精炉烧水，将质量为2kg，温度为10℃的水加热
量被水吸收，则液化气的热值为 4×107
J/kg。[c水＝4.2×103J/（kg℃）]
随
堂
练
习
5. （多选）关于热机效率，下列说法正确的是 ( C D )
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
授
新
课Leabharlann 思考1.煤能完全燃烧吗？
不能。
2.煤燃烧释放的能量，被有效利用
的是哪部分？
目的→把水烧开
被水吸收的热量。
用煤炉烧水
3.没有被有效利用的能量去了哪里？
水壶吸收、煤炉自身吸收、高温烟
气带走、直接散失。
讲
授
新
课
煤不能完全燃烧损失能量
煤炉吸收了一部分能量
水壶吸收了一部分能量
高温烟气带走了一部分能量
被水吸收了一部分能量
蜂窝煤完全燃
烧释放的能量
直接散失了一部分能量
有效利用的能量
热效率=
×100%
燃料完全燃烧释放的热量
有效利用
讲
授
新
课
热机的效率

热机的效率课件(共20张PPT)物理人教版九年级全一册

热机的效率课件(共20张PPT)物理人教版九年级全一册
发动机。
地球就在我们手中：废气污染、温室效应、热污染、噪声污染等。
实战演练
1.下列关于热机和环境保护的说法中，正确的是（
A. 热机排出的尾气没有内能
B. 热机的效率能达到100%
C. 热机都是使用汽油作燃料
D. 热机的大量使用会造成环境污染
）。
D
实战演练
2.（1）燃料燃烧过程：把燃料的
化学 能转化为
热
能。
（2）燃料的热值：1 kg的某种燃料 完全 燃烧放出的热量，叫作这种燃料的热
值。符号：
q ；单位：
J/kg
。
（3）燃料的热值是燃料的一种特性。同种燃料的热值相同。酒精的热值是
3.0×107 J/kg，表示的物理意义是
1kg 的酒精完全燃烧所放出的热量
是 3.0×107J 。
（4）燃料燃烧放出热量计算：Q=
m的单位是kg
由热值所表示的物理意义可得出：
燃料完全燃烧放热计算公式:Q = mq
Q = Vq
计算：500g汽油完全燃烧时可以放出多少热量？
解：查表可知，汽油的热值q=4.6×107J/kg
∵ m = 500 g = 0.5 kg
∴ Q = mq = 4.6×107J/kg×0.5kg= 2.3×107J
的比值称为热机效率。
2、计算公式： η=
W有
× 100％
Q放
3、注意：
（1）因为热机在工作过程中总有能量损失，所以热机的效率永远
小于100 %
（2）热机效率没有单位。或可以说单位为1
Байду номын сангаас
新课讲授
了解：各种热机的效率:
蒸汽机的效率只有6%~15%
柴油机的效率为30%~45%

人教版第十四章14.2热机的效率(共20张PPT)

人教版第十四章14.2热机的效率(共20张PPT)
常见的固体燃料有：煤、木柴等；液体燃料有 汽油、酒精等；气体燃料有煤气、天燃气等， 它们燃烧过程中化学能转化为内能。
相同质量的不同 燃料，燃烧时放 出的热量相同吗？
一、燃料的热值
燃烧相同质量的不同燃料，放出的热量是不相同的
一、燃料的热值
1、定义：某种燃料完全燃烧放出的热量与 其质量(或体积）之比，叫做这种燃料的热 值。热值用q表示。
无烟煤 约3.4×107 汽油
4.6×107
焦炭
3.0×107
氢
1.4×108
木炭
3.4×107
煤气 约3.9×107J/m3
酒精
3.0×107
沼气 约1.9×107J/m3
说一说汽油、煤气热值的物理意义？ 1Kg的汽油完全燃烧时放出的热量为4.6×107J。 1m3的煤气完全燃烧时放出的热量为3.9×107J。
课前回顾
1、热机：利用内能做功的机械。
2、四冲程汽油机的工作冲程（按顺序）： 吸气冲程、压缩冲程、做功冲程、排气冲程
3、做功冲程中发生的主要能量转化：
化学能 燃烧 内能
做功
（燃料）
（燃气）
机械能
第十四章 内能的利用 第2节 热机的效率
深高北 物理组
学习内容
01 燃料的热值 02 热机的效率
一、燃料的热值
机械损耗占10％，则内燃机的热机效率为__3_5_%__。
由于燃料的燃烧程度、散热损失、机械摩擦等 因素，热机的能量有效利用率总小于100%
各种热机的效率
蒸汽机的效率只有 6%~15%
柴油机的效率为 30%~45%
汽油机的效率为 20%~30%
热机的效率是热机性能 的重要指标
如何提高热机的效率

热机的效率ppt课件

热机的效率ppt课件
m
V
q=
J/kg
J/m³
单位： 固液——______，气体——______
热机的
效率
有效利用
完全燃烧
定义：_________的能量与燃料__________释放的总能量
的比值.
Q 利用
×100%
Q 释放
公式：_______________
η=
燃料的利用率
提高燃料利
用率的途径
①让燃料尽可能______燃烧.如将煤炭研
12 J
Q
1.4×
10
4 kg
需要汽油 m = =
≈
3.0×
10
q 4.6×107 J/kg
30 吨汽油完全燃烧放出的热量约等于10 吨氢完全燃烧放出的热量.
第2节 热机的效率
释疑
现在，你知道为什么发射火箭要用氢做燃料了吗？
发射卫星的火箭燃料要体积小、重量轻，但放出的热量要大，这样
才能减轻火箭的重量，使卫星快速地被送上轨道.
√
热值是质量为1 kg的燃料完全燃烧时所释放出的热量，热值是燃
料本身的特性，其大小只与燃料的种类有关，与热量、是否燃
烧、是否充分燃烧无关.
第2节 热机的效率
思考
用煤气灶烧水时，煤气能完全燃烧吗？煤气燃烧放出的热量全部能
被水吸收吗？
(1)煤气不能完全燃烧，会损失一部分能量.
(2)装水容器、煤气灶本身都会吸收一部分能量.
第2节 热机的效率
比较水的末温，你能得出什么结论？
燃料
温度
燃烧干木材加热
燃烧酒精加热
水末温是62 ℃
水末温是83 ℃
加热前的水温 燃料燃尽后的水温
t0/℃

14.2热机效率PPT用

14.2热机效率PPT用
q柴为107J/kg）
解：Q放=Vq气=4m3 ×7.5×107J/m3 =3×108J；
m=Q放/q柴=3×108J/107J/kg=30kg。
答：天然气完全燃烧放出热量是3×108J, 相当于30 kg柴 薪完全燃烧放出的热量。 17
想一想
散热、克服摩擦损失 废气带走的能量
燃料
完全
燃烧 放出
机械能
① 不同燃料，热值一般不同；热值只与燃料的 种类有关。
② 热值与燃料的质量、体积、是否完全燃烧、 燃不燃烧等无关。
③热值最大的是氢，热值为1.4×108J/Kg。 其物理意义是：质量为1Kg的氢完全燃烧时 放出的热量为1.4×108J。 热值最大的是氢
4、热值是燃料的一种特性，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
不能达到100%，因为热机中可用于 做有用功的能量只是燃料完全燃烧所放出的 能量的一部分，因为各种热量损失以燃料条 件的限制，这部分能量远远小于总能量，所 以其与燃料完全燃烧所放出的总能量的比值 必然小于1，即热机效率小于100%。
热机的能量损失
热机在工作过程中造成能量损失的因素有 ：
燃料很难全部燃烧； 排出的废气带走能量； 热机部件要散热； 克服运转机件之间的摩擦消耗能量。
4.6×107J·kg-1
无烟煤 约3.4×107J·kg-1 汽油
4.6×107J·kg-1
焦炭
3.0×107J·kg-1
氢
1.4×108J·kg-1
木炭
3.4×107J·kg-1煤气 Nhomakorabea约3.9×107J·m-3
酒精
3.0×107J·kg-1 天然气 (7.1～8.8) ×107J·m-3
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22
（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：用天然气灶烧水，燃烧1m3 的天然气，使100kg的水从 20℃升高到70℃.天然气热值 3.2×107J/m3求 （1）天然气完全燃烧放出热量 （2）水吸收的热量 （3）天然气灶的效率
下列提高热机效率的方法中，不可行的 是（ D ） 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
燃料 完全 燃烧 放出 的能 量
机械能
15
锅炉 燃烧不完全 损失的能量
蒸气轮机 废气带走 的能量
火 发电机 电 电流通过导 站 线时发热损 能 失的能量 流 图
电能（30﹪）
化学能 内能 （100﹪ ）
机械能
散热损失的 能量
散热损失 克服摩擦损 的能量 16 失的能量
克服摩擦损 失的能量
由图可知，真正能转变为对外
解答：

Q吸=Cm(t-t0)
=4.2×103J/(kg· ℃)×5kg×(100℃-40℃) =1.26×106J 因为Q吸=Q放=1.26×106J 所以干木柴质量


Q 1.2610 3 J m' 1.2107 J/kg 0.105kg q
例题：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气为7.5×107J/m3，
做有用功的能量只是燃料燃烧 时所释放能量的一部分。
二、热机效率
1、定义：用来做有用功的那部 分能量与燃料完全燃烧释放的
能量之比称为热机效率，即：
η=
18
W有 Q放
散热、克服摩擦损失 废气带走的能量
燃料 完全 燃烧 放出 的能 量
机械能
21
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）
9
5、热值的有关计算：
（1）固体或液体燃料： Q放 = mq
（2）气体燃料：Q放 = Vq
10
例题：

把5kg40℃的水烧开，需要完全燃烧多少 kg 的干木柴？（已知干木柴的燃烧值为 1.2×107J/kg，外界为标准大气压，并且燃 料完全燃烧放出的热量全部被水吸收）
分析：

利用吸热公式 Q吸=Cm(t-t0) 可以算出将水烧 开要吸收多少热量，解题时应注意在标准 大气压下，水的沸点是 100℃，即水烧开时 的温度为 100℃，再利用燃料的燃烧值求干 木柴的质量．
25
2.甲柴油机的效率比乙柴油机的效率低，这表明： A、甲的功率小 B、甲做的功少
C、甲消耗的柴油多
D、甲柴油机内能转化为机械能的百分比小 √
3.关于提高热机效率的途径，下列说法中错误的是：
A、尽量使燃料完全燃烧
√
B、尽量减少输出功率
C、尽量减小摩擦
D、尽量减少热量损失
4.某热机的效率为20％，这表明做100J的有用功时：
14.2热机效率
思考讨论
1.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。
固体燃料
燃料可 分为三 种
液体燃料
气体燃料
2.我们要烧开同一壶水，现有三种燃 料：干草、木柴、煤炭，用哪种燃料 用量最少？
q柴为107J/kg）
解：Q放=Vq气=4m3 ×7.5×107J/m3 =3×108J； m=Q放/q柴=3×108J/107J/kg=30kg。
答：天然气完全燃烧放出热量是3×108J, 相当于30 kg柴 薪完全燃烧放出的热量。 这些能量是否都转化成人们需要的了
14
想一想
散热、克服摩擦损失 废气带走的能量
6
1.不同物质的热值一般相同吗？ 2有没有不同物质比热值相同
的？ 3哪种物质的热值最大 ？它是 多少？表示的物理意义是什么？
4、热值是燃料的一种特性，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 否完全燃烧无关。
8
练一练
关于燃料的热值正确的是（ B ） 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
常用燃料的热值（单位：J/kg）
固体
干木柴 1.2×107
液体
酒精 3.0×107
气体
煤气 3.9×107
烟煤
焦炭 无烟煤
2.9×107
3.0×107 3.4×107
柴油
石油 汽油
4.3×107
4.4×107 4.6×107
天然气（
7.1~8.8)×107
氢气
14.3×107
木炭
3.4×107
煤油
4.6×107
A、要消耗20J的燃料内能
B、要向外散失80J的热量
√
C、要消耗燃烧后能放出500J内能的燃料
D、要消耗80J的燃料内能
5.有一台柴油机的效率为40％，每小时耗油2kg，3.3×107J/kg）
6.某饰品加工厂用酒精喷灯加工饰品，张峰师傅在 1min内用去酒精5g，被加工的质量为36g的铜饰品 温度从20℃上升到1070 ℃。求：（1）铜饰品吸收 的热量是多少？（2）酒精完全燃烧放出的热量是多 少？（3）酒精喷灯的效率是多少？ [ C铜=0.39×103J/（kg· ℃） ， q酒精=3.0×107J/kg ]
(为什么提供相同的能量)不同燃料 所需的量不同？
质量相等的不同燃料在完全燃烧 时所放出能量的本领不同。
3
一、燃料的热值（笔记）
1、定义：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。
2、表示字母：q
4
3、单位：焦 /千克
( J/kg )
3
焦 /立方米 （ J/m
)
观察热值表，你有什么收获？