燃料的热值、热机效率.
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第二节热机的效率
教学目标:
知识与技能
知道燃料的热值,了解热机的效率。
过程与方法
从能量的转化的角度让学生逐步认识燃料的热值
情感、态度与价值观:
通过热机的效率教学让学生增强环保意识
重点、难点
燃料的热值、热机
课时:1课时
教学过程
一、燃料的热值
1、要求学生说出家里使用哪种主要燃料,并讨论用木柴、煤炭、液化石油气烧水做饭,消耗量一样吗?为什么?
2、燃料燃烧中能量如何转化?
3、热值——1kg燃料完全燃烧放出的热量
单位:焦/千克(J/kg)
4、指导学生看热值表,对常用燃料的热值有一定的了解。
5、燃料完全燃烧产生的热量计算:Q=qm或Q=qV
七、热机的效率:
1、引导学生讨论日常生活中的热效率:①用煤气灶烧开水时,煤气能完
全燃烧吗?②煤气燃烧放出的热量能全部被水吸收吗?③什么叫热效
率?
2、利用教材图16.4-6所示的内燃机的能流图启发学生思考:在内燃机
中燃料燃烧产生的热量到哪里去了?
3、引出热机的效率:
4、启发学生从热机的能量损失寻找提高热机效率的途径。
作业:同步练习(—)
板书设计:
1、热值:1kg燃料完全燃烧放出的热量
单位:焦/千克(J/kg)
2、燃料完全燃烧产生的热量计算:Q=qm或Q=qV
3、热机的效率:热机利用的热量∕燃料完全燃烧释放的能量课后反思:。
《热机的效率》重难点突破一、教学内容分析本节包括燃料的热值、热机的效率两部分内容,这两部分内容是对内能的改变、利用等知识的进一步完善,它与生活实际联系紧密。
通过比较相同质量的不同燃料完全燃烧放出热量不同,得出热值这一物理量,它反映了物质的物理属性。
内能的利用主要有两方面:利用内能加热物体,例如生火做饭、烧烤等;还可以利用内能来做功。
在实际利用内能时,燃料的能量并不能被完全利用,首先燃料不可能被完全燃烧,其次燃料燃烧后放出的热量不可能被全部用于加热物体或对外做功,最后在利用内能后还有部分能量随着尾气散失掉了。
所以在研究内能的利用时,对于能量的利用率以及热机效率的研究有重要的实际意义,在研究热机的效率时,要分清能量的去向。
本节的教学重点是燃料的热值、热机效率的理解与应用;教学难点是对热机效率的理解。
二、重难点突破1.燃料的热值、热机效率的理解与应用突破建议:通过复习内能的改变及应用,建立热值的概念,提出实际使用的内能主要是通过燃料燃烧获得的。
结合实际生活经验,在使用不同燃料燃烧获得相同的热量时,所需要燃料的质量是不等的,例如一个家庭两个月使用一瓶14.5kg的液化气就够了,如果使用柴薪燃烧获得能量,14.5kg的柴薪够吗?从而引入热值的概念,相同质量的不同燃料完全燃烧放出的热量不等。
引导学生尝试利用比值定义的方法来给热值下定义,我们把某种燃料完全燃烧放出的热量与其质量之比叫做热值,在数值上等于1kg的某种燃料完全燃烧放出的热量,结合定义写出热值的计算式。
通过比较1g酒精和1kg酒精哪个热值大,得出热值是燃料的一种物理属性,它与燃料的种类有关,与燃料是否完全燃烧、燃料的质量以及放出热量的多少无关。
只是热值的计算式,不能说明热值与热量、质量有关。
根据热值的定义式,可以确定热值的单位是J/kg。
在实际中气体的热值有时也用J/m3,利用气体完全燃烧放出热量与体积的比值来定义热值,在计算要注意单位的统一。
2.热机效率的理解突破建议:燃料燃烧后放出的能量不可能全部被利用,例如利用燃气灶烧水时,水吸收热量,温度升高,灶台、水壶等也会吸热,温度升高,水吸收的热量只是煤气燃烧放出热量的一部分。
第2节热机的效率基础知识·细解读知识点一燃料的热值【重点+难点】1.燃料燃烧时的能量转化燃料的燃烧是一种化学反应,燃烧过程中,储存在燃料中的化学能被释放出来,加热物体,转变成物体的内能,即化学能转化为内能。
2.燃料的热值(1)定义:把某种燃料完全燃烧放出的热量与其质量之比,叫作这种燃料的热值,热值用字母q表示。
(2)单位:焦每千克,符号是J/kg。
(3)物理意义表示燃料燃烧时放热的本领。
(4)理解热值的定义时注意三个关键词①某种燃料②完全燃烧③与其质量之比热值是个比值,它与释放的热量和质量无关,仅与燃料的种类有关。
生活物理不同燃料燃烧的效果图为一个家庭若只用某种燃料做饭时,该燃料一个月的用量,由图可知获得相同热量,需要的各种燃料的质量不同。
燃料的热值只与燃料的种类有关。
物理脱口秀 热值燃料特性日热值, 物理意义要理清。
质量体积不管用, 大小只由种类定。
3. 燃料燃烧的简单计算根据热值的定义我们可以推导出质量为m (或体积为V)的某种燃料完全燃烧时放出的热量的计算公式。
(1)固体和液体(2)气体【注意】(1)运算时单位一定要统一!(2)只有燃料完全燃烧时,才能用qm Q =或qV Q =进行计算。
【例1】 (山东日照中考)1 kg 铀全部裂变,释放的能量不低于2 000 t 煤完全燃烧时释放的能量。
已知煤的热值为3.0×107J /kg ,那么1.2 k 铀全部裂变,释放的能量至少为 J 。
解析:1.2 kg 铀对应的煤的质量为m=1.2×2000 t=2400t 一2.4×106。
2.4×106kg 煤完全燃烧释放的能量为J J mq Q 1376102.7kg /103.0kg 104.2⨯=⨯⨯⨯==。
答案:7.2×1013 提醒mQq =的含义 由热值的定义得到mQq =。
注意公式中每个物理量都有其特殊的物理意义,不能错误地认为q 与Q 成正比,与m 成反比。
《14.2热机的效率》专题练习题知识点回顾:1、燃料的热值①定义:某种燃料放出的与的其之比,叫做这种燃料的热值。
用符号“”表示。
②定义式:q= (q为热值)(若燃料是气体燃料q= )③单位:,读作:焦耳每千克;读作:焦耳每立方米④关于热值的理解:热值反映的是某种物质的一种燃烧,同时反映出不同燃料燃烧过程中,化学能转变成内能的本领大小,也就是说,它是燃料本身的一种特性,只与燃料的有关,与燃料的形态、质量、体积等均无关。
2、热机的效率:(1)热机的能量流图:真正能转变为对外做的功的能量只是燃料燃烧时所释放能量的一部分。
(2)定义:热机工作时,用来,与燃料之比叫做热机的效率。
(3)公式:η= ×100%。
式中,Q有为做有用功的能量;Q总为燃料完全燃烧释放的能量。
(4)提高热机效率的主要途径①改善燃烧环境,使燃料尽可能,提高燃料的燃烧效率。
②尽量减小各种。
③减小各部件间的以减小因克服做功而消耗的能量。
④充分利用带走的能量,从而提高燃料的利用率。
专题练习:选择题1.一瓶煤油用掉一半,剩下的煤油的质量、密度、比热容和热值的情况是()A.质量、密度、比热容和热值不变B.质量和密度变为原来的一半,比热容和热值不变C.质量和热值变为原来的一半,密度和比热容不变D.质量变为原来的一半,密度、比热容和热值不变2.发射卫星的火箭常使用液态氢作为燃料,主要是因为液态氢具有()A.较小的密度B.较大的比热容C.较低的沸点D.较高的热值3.右图为某汽油机的能流图,则汽油机的效率可表示为()A.η=×100%B.η=×100%C.η=×100%D.η=×100%4.下列措施不能提高热机效率的是()A.让燃料与空气混合充分,使燃料燃烧得比较完全B.在设计与制造热机时要不断改进与创新,以减少能量的损失C.尽量减少热机内部各部件间的摩擦D.尽量增加热机的工作时间5.利用如图所示的装置,通过观察现象即可比较酒精和碎纸热值的大小,为完成实验,要求我们控制()A.酒精和碎纸的质量相同,两只烧杯内水的质量相同B.酒精和碎纸的质量不同,两只烧杯内水的质量不同C.酒精和碎纸的质量相同,两只烧杯内水的质量不同D.酒精和碎纸的质量不同,两只烧杯内水的质量相同6.下列关于燃料的热值的说法中不正确的是()A. 燃料的热值与燃料的燃烧情况无关B. 容易燃烧的燃料的热值可能大C. 煤的热值比干木柴的大,煤燃烧放出的热量一定比干木柴放出的热量多D. 0.5 kg煤油和1.5 kg煤油的热值一样大7. 实验室有一桶酒精,烧掉一半以后,剩下的酒精 ( )A. 热值与比热容都减半B. 热值减半,比热容不变C. 热值不变,比热容减半D. 热值与比热容都不变8.辨别煤中是否掺杂黑色石块的最恰当的方法是检测下面哪一个物理量()A. 质量B. 温度C. 比热容D. 热值9.煤的热值大于干木柴的热值,是指()A. 煤比干木柴含有的内能多B. 烧煤比烧干木柴产生的温度高一些C. 烧煤比烧干木柴产生的热量多一些D. 在完全燃烧的情况下,要使它们放出相同的热量,烧煤用的质量较少10.下图中能正确表示煤炭的热值q与煤炭所放出的热量Q关系的是()A. B. C. D.11. 做同样多的功,甲柴油机用2 h,消耗了3 kg柴油;乙柴油机用3h,消耗了2 kg柴油,下列说法中正确的是( )A. 甲功率大,效率高B. 甲功率大,效率低C. 乙功率大,效率高D. 乙功率大,效率低12. 能够提高热机的效率的方法是 ( )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力而额外消耗的能量D.尽量增加燃料的燃烧质量13. 下列关于热值和热机效率的描述不正确的是 ( )A. 使燃料燃烧更充分,可以提高热机效率B. 减少热散失,可以提高热机效率C. 燃料燃烧释放的热量越大,热值越大D. 热值是定值,与外界条件无关14.小明发现分别使10g的酒精和10 g的碎纸片充分燃烧后,被它们加热的各200 g、25 ℃的水的温度分别上升到80 ℃和45 ℃。