14.2热机的效率 开发区诸冯学校2
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§14.2 热机的效率
开发区诸冯学校武中宽吴瑞芹
课前预习学案
一、学习目标:
1、知道什么是燃料的热值和热值的单位;知道燃烧过程中化学能转化为内能。
2、会查热值表。
3、知道热机的效率;如何减少热散失,了解提高效率的途径。
4、了解热机的利用在人类发展史的意义
二、学习内容:
(预习要求:请同学们根据“预习目标”,仔细阅读课本的相关内容,把你学会的知识点在课本上画出来,把不明白的问题用?标出来。
然后独立回答以下几个问题。
)
1.什么是燃料的热值?它的单位是什么?某种燃料热值的意义是什么?
2.如何计算燃料完全燃烧放出的热量?
3.影响燃料有效利用因素有哪些?
4.什么是热机的效率?提高热机的效率有哪些方法?
三、问题困惑:
在你预习的过程中,你还有哪些自己不能解决的疑问,请记录下来。
(每人至少要提出一个问题)
课内探究学案
一、预习提问,确定目标:
(请各小组交流“课前预习学案”中的问题,将解决不了的疑问在小组内汇总起来,写到黑板上)
二、小组展示,质疑点拨:
(小组展示交流和合作探究的内容,其他小组进行质疑。
)
三、巩固练习:
1、已知干木柴的热值是1.2x107J/kg,下列说法正确的是:()
A 1kg干木柴燃烧时,一定能放出1.2x107J的热量
B 2 kg干木柴完全燃烧时,一定能放出2.4x107J的热量
C 1kg干木柴温度升高1℃时,吸收1.2x107J的热量
D 2kg干木柴温度降低1℃时,放出2.4x107J的热量
2、关于热值,下列说法正确的是:()
A 燃料燃烧的越充分,热值越大
B 燃料的密度越大,热值越大
C 燃料燃烧与否,热值一样大
D 燃料存放越久,热值越大。
3、热机甲比热机乙效率高,这说明()
A 在相同时间内,甲做的有用功比乙做的有用功多
B 热机甲比热机乙做的有用功多
C 在做相同的有用功时,燃烧同种燃料的条件下甲消耗的燃料多
D 热机甲工作时消耗的燃料一定比热机乙少
四、精讲点拨:
1、阅读下列资料,进一步认识热机的效率
在人类历史上,发现内能可以做功并制造出了热机,人们开始大量使用热机,包括蒸汽机,蒸汽轮机,汽油机,柴油机,喷气发动机等,但是它们的性能是不一样的。
也就是说使用相同的内能所获得的机械能是不一样的。
那么在物理当中是用什么来衡量热机的性能的呢?
在汽油机中,燃料释放的能量全部都用来做有用功了吗?我们把燃料所释放出的热量看做是100﹪,其中气缸在排气冲程排除的废气的温度很高,带走了33﹪到35﹪的热量,为了保证气缸的使用寿命,在连续工作时需要不断用水来冷却缸体,冷却水带走了30﹪到32﹪的热量,另外克服气缸活塞与缸壁的摩擦做功也需要消耗热量,缸体对外热辐射时也要散失热量,二者之和占总热量的7﹪到9﹪,这样算下来只剩下25﹪到30﹪的热量以有用功的方式输出,转化为我们需要的机械能。
从上面来看,热机中燃料燃烧放出的热量只有其中一部分是用来做有用功的
2、例1:在观察水的沸腾实验中,用酒精灯将杯中230g,60°C的热水加热到沸腾,共用去2.5g的酒精,问:酒精完全燃烧所释放的热量中有百分之几被水吸收?
3、提高热机效率的措施
(1)改善燃料的燃烧条件
(2)减少内能的损失
(3)是运动部件润滑良好
五、巩固练习,拓展延伸
(先独立完成,小组交流后展示。
)
用天然气灶烧水,燃烧0.5m3的天然气,使100Kg的水从20℃升高到70℃.已知水的比热容C=4.2x103J/(Kg. ℃),天然气的热值q=7.0x107J/m3。
求:
(1)0.5m3的天然气完全燃烧放出的热量
(2)水吸收的热量
(3)燃气灶的效率
六、当堂达标,总结提升
1、煤的热值大于干木柴的热值,这里是指( )
A、煤比干木柴含有的热量多一些
B、烧煤比烧干木柴产生的温度高一些
C、烧煤比烧干木烧产生的热量多一些
D、要使它们放出相同的热量,烧煤用的质量较少
2、两种燃料的燃烧值之比为2:1,它们的质量之比为1:4,那么这两种燃料完全燃烧放出的热量之比为( )
A.1:2
B.2:1
C.8:1
D.4:1
3、10千克汽油完全燃烧放出4.6×108焦的热量,则汽油的燃烧值为_________焦耳/千克。
4、无烟煤的热值是3.4×107J/Kg,表示的意义是。
如要获得1.7×108J的热量,需要完全燃烧 Kg无烟煤。
课后延伸学案
列举提高热机效率的意义有哪些?。