第二节_热机的效率
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第十四章第2节 热机的效率
2013年秋学期九年级物理导学案编制人：梁懿春审核人：审批人：《第十四章第2节热机的效率》导学案【学习目标】1、认识燃料的热值，了解常见燃料的热值。
会利用燃料热值进行简单计算。
2、通过能量的转化和转移，认识热机的效率。
3、联系生活，说出提高热机效率的意义。
【学习重难点】：通过能量的转化和转移了解燃料热值和热机的效率.【课前预习】1热机是将能转化为能的机械。
2．内燃机是由、、、四个冲程组成的。
3．叫做这种燃料的热值。
通常用字母表示，单位是，单位符号是，4.热值在数值上等于1kg 。
计算公式为，5.煤的热值是3×107 J/kg，它表示，若完全燃烧2 kg煤，放出热量为。
6．叫做热机的效率，热机的效率总是。
【共同探究】★学生活动一：阅读课文P22-23“燃料的热值”，并回答下列问题：①燃料的种类很多有固态的也有液态的还有_____态的，例如______、、等。
燃料的燃烧是一种_ __反应，燃烧过程中燃料的__ _能得到释放，转化为周围物体的____能。
②_________________ ______叫燃料的热值。
③热值是燃料的一种______，其物理量符号是______。
单位是，单位符号是。
热值在数值上等于，计算公式为。
④干木柴的热值是________ _______，其物理意义是______________________ 。
4kg的干木柴完全燃烧能放出_____ __J的热量？学生活动二：阅读课文P23-24，完成以下填空：1.我们利用内能可以____ __和___ __。
2.由于燃料很难完全燃烧，所以实际放出的热量比计算出的热量值要_ _。
而且有效利用的热量又比实际放出的热量_ _。
（填大、小）所以利用内能时就存在效率问题。
用煤烧水中被人类有效利用的能量只是_________ _____,其计算方法是________________；提供这些能量的总能量是____ __提供的。
这些总能量的计算方法是_______________________。
第二节 热机的效率
第二节热机的效率
大方县小屯乡珠场小学 赵远华
一、燃料的热值
1、热值：1Kg某种燃料完全燃烧放出的热量， 叫做这种燃料的热值，用字母q表示，单 位是焦每千克，符号J/Kg. 2、物理意义：如木炭的热值为： q =3.4× 107 J/Kg.其物理意义为：1Kg的木炭 完全燃烧时所放出的热量是3.4× 107J。 3、公式Q放=mq 4、热值反映了所有能燃烧的物质的一种性 质，反映了不同燃料在燃烧过程中，化学 能转化为内能的本领的大小，也就是说它 是燃料本身的一种特性，只与燃料的种类 有关，与燃料的形态、质量、体积、是否 完全燃烧均没有关系。
Q总
你猜想：汽油机、柴油机的效率 大约是多少？猜猜看！ 汽油机的效率：20~30%
柴油机的效率：30~45% 你认为它们的效率比你想象的 高？还是低？ຫໍສະໝຸດ 二、炉子的效率与热机的效率
1、炉子的效率：炉子有效利用的热量与燃 料完全燃烧放出的热量之比叫做炉子的 效率，炉子的效率越高，说明燃料的利 用率越高。 2、有效利用燃料的主要措施有： （1）使燃料充分燃烧，
（2）减少热损失，
3、热机的效率
（1）如果燃料释放的热量用来开动热机， 这些能量不会全部用于做有用功。 （2）热机的效率：用于做有用功的那部分 能量与燃料完全燃烧放出的热量之比， 叫做热机的效率。 Q有 （3）计算公式：η=——
大方县小屯乡珠场小学 赵远华
一、燃料的热值
1、热值：1Kg某种燃料完全燃烧放出的热量， 叫做这种燃料的热值，用字母q表示，单 位是焦每千克，符号J/Kg. 2、物理意义：如木炭的热值为： q =3.4× 107 J/Kg.其物理意义为：1Kg的木炭 完全燃烧时所放出的热量是3.4× 107J。 3、公式Q放=mq 4、热值反映了所有能燃烧的物质的一种性 质，反映了不同燃料在燃烧过程中，化学 能转化为内能的本领的大小，也就是说它 是燃料本身的一种特性，只与燃料的种类 有关，与燃料的形态、质量、体积、是否 完全燃烧均没有关系。
Q总
你猜想：汽油机、柴油机的效率 大约是多少？猜猜看！ 汽油机的效率：20~30%
柴油机的效率：30~45% 你认为它们的效率比你想象的 高？还是低？ຫໍສະໝຸດ 二、炉子的效率与热机的效率
1、炉子的效率：炉子有效利用的热量与燃 料完全燃烧放出的热量之比叫做炉子的 效率，炉子的效率越高，说明燃料的利 用率越高。 2、有效利用燃料的主要措施有： （1）使燃料充分燃烧，
（2）减少热损失，
3、热机的效率
（1）如果燃料释放的热量用来开动热机， 这些能量不会全部用于做有用功。 （2）热机的效率：用于做有用功的那部分 能量与燃料完全燃烧放出的热量之比， 叫做热机的效率。 Q有 （3）计算公式：η=——
九年级 物理 第14章 第2节《热机的效率》
氢的热值是1.4×108 J/kg
放出热量Q = 热值×质量 =1.4×108 J/kg× 10×103 kg =1.4×1012 J
再算算，若用干木柴完全燃烧来获得这些热 量，需要多少吨干木柴？
干木柴的热值1.2×107 J/kg
需要干木柴
m
热量 热值
1.4 1012 J 1.2 107 J/kg
练一练
4．一台内燃机运行时各种能量损耗大致为： 汽缸散热损失占25％，废气带走的能量占30％， 摩擦等机械损耗占10％，则内燃机的热机效率为
___3_5_%_____。
练一练
5．已知干木柴的热值是1.2×107 J/kg，完全燃 烧0.7 kg干木柴能放出多少热量？假设这些热量全 部被水吸收，能使多少千克水的温度由20 ℃升高到 70 ℃？已知水的比热容为4.2×103 J/(kg·℃)。
能放出多少热量？若这些热量的30%被水吸收，则 能使30kg 、20℃的水温度升高到多少度？
二、 热机的效率 热机能量流程图
由于机械传动 等，克服摩擦 所消耗的能量
热机做的 有用功
油料燃烧释 放的能量
Q=m﹙V﹚q
废气排出带 走的能量
机械传热损失 一部分能量
W=FS W=Pt
热量损失：
1、燃料未能完全燃烧; 2 、废气带走很大一部分能量：
Q = qm=1.2×107 J/kg×0.7 kg = 8.4×106 J
m
=
Q c(t -t
)
0
8.4×106 J
= 4.2×103 J/(kg·℃)×(70 ℃-20 ℃)
= 40 kg
6.一小汽车,人,车,货质量共为2000㎏,百公例里耗题油6
第2节--热机的效率
=4200J/(kg·0C)×5kg×600C =1.26 ×106J；
Q放＝Q吸
m1=Q放/q = 1.2×106J/(1.2×107J/kg)=0.105kg
1．热值 （1）定义
单位质量（体积）某种燃料完全燃烧放出的 热量叫做这种燃料的热值。
（2）计算式
q Q放 m
Q放 mq
m
Q放
（适用于固体、液体燃料）
煤气灶本身也会吸收一部分能量；高 温的烟气带走了一部分能量；一部分能量直 接损失掉了。水吸收的热量只占煤气燃烧放 出热量的一部分。
普通的家用煤炉燃烧无烟煤，燃 烧效率只有15％；普通燃煤锅炉，燃 烧效率约为30％；现代化的锅炉，燃 烧效率可达90％左右。
什么是燃烧效率？ 怎样提高燃料的燃烧效率？
燃料燃烧燃料利用效率
3.提高热机效率的措施：
(1)尽可能减少各种热损失
（保证良好的润滑，减少因克服摩擦所消耗的 能量）
(2)提高燃料的利用率
（使燃料充分燃烧；设法利用废气的能量） 即：使燃料充分燃烧，改进热机,尽量减小各 种热量损失，机件间保持良好的润滑、减小摩 擦。
因此提高热机效率，可提高燃料的利用率。
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
表示1m3的液化气在完全燃烧时所放出的 热量为4.9×107J。
1.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
解析：选B。热值是燃料的一种特性，它的大小 只与燃料的种类有关，与燃料的燃烧程度、质 量没有关系。
Q放＝Q吸
m1=Q放/q = 1.2×106J/(1.2×107J/kg)=0.105kg
1．热值 （1）定义
单位质量（体积）某种燃料完全燃烧放出的 热量叫做这种燃料的热值。
（2）计算式
q Q放 m
Q放 mq
m
Q放
（适用于固体、液体燃料）
煤气灶本身也会吸收一部分能量；高 温的烟气带走了一部分能量；一部分能量直 接损失掉了。水吸收的热量只占煤气燃烧放 出热量的一部分。
普通的家用煤炉燃烧无烟煤，燃 烧效率只有15％；普通燃煤锅炉，燃 烧效率约为30％；现代化的锅炉，燃 烧效率可达90％左右。
什么是燃烧效率？ 怎样提高燃料的燃烧效率？
燃料燃烧燃料利用效率
3.提高热机效率的措施：
(1)尽可能减少各种热损失
（保证良好的润滑，减少因克服摩擦所消耗的 能量）
(2)提高燃料的利用率
（使燃料充分燃烧；设法利用废气的能量） 即：使燃料充分燃烧，改进热机,尽量减小各 种热量损失，机件间保持良好的润滑、减小摩 擦。
因此提高热机效率，可提高燃料的利用率。
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
表示1m3的液化气在完全燃烧时所放出的 热量为4.9×107J。
1.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
解析：选B。热值是燃料的一种特性，它的大小 只与燃料的种类有关，与燃料的燃烧程度、质 量没有关系。
第2节热机的效率
11.把质量为m、温度为30℃的铁块投入到一杯0 ℃ 的水中，最终铁块的温度降低到6 ℃，那么把另一块 质量为2m、温度为30℃的铁块投入到同样的另一杯 水中，最终铁块的温度是多少？
四、内能的利用和环境保护
我们既要有效地利用能源，又要很好 地控制和消除污染，创造一个更加美好的 环境。
练一练
1．对于燃料的热值，下列说法中，属于正确 理解的是 ( C ) A．燃料的热值跟燃料燃烧时放出的热量成正 比 B．燃料没燃烧时就没有热值 C．就某种确定的燃料而言，它的热值是一个 确定的值， 跟燃料的质量及燃料燃烧放出的热量 无关 D．容易燃烧的燃料热值一定大
m1=Q放/q=1.2×106J/(1.2×107J/kg)=0.1kg
二、现实中： 1、燃料很难完全燃烧
实际放出热量 < 计算热量 2、有效利用热量 < 放出热量
燃料完全燃烧放出的能量
机械损失
高温高压 燃气
散热损失 废气内能
有用机械能
燃气内能
有用机械能
三、热机效率 1、用来做有用功的那部分能量和
3、能量损失、热机效率不高的原因: 1）燃料的不完全燃烧 2)气缸部件吸热后的热量散失 3)废气带走的热量 4)克服摩擦做功而消耗的能量 4、提高热机效率的途径和节能方法： 1)尽量使燃料充分燃烧 （把煤磨成煤粉或煤粒，加大与氧气的接触面积） 2)保证良好润滑减少摩擦； 3)尽量降低各种热损失；（尾气、缸体等） 4)在热机的各种损失中，废气带走的能量最多， 设法利用废气的能量是提高燃料利用率的重要措 施。（热电站）
练习2.利用太阳可以晒水，假设水箱内装60kg的水， 玻璃盖面积为0.84m2，地球上垂直于太阳光线的表 面接受太阳的辐射为7.65×104J/（min· m2），水箱 吸收太阳能的效率为50％，如不考虑水散热的情况， 并使光总能垂直射入玻璃盖，计算晒水4h后水温升 高多少？
物理九年级第十四章第2节热机的效率笔记
物理九年级第十四章第2节热机的效率笔记（实用版）目录1.热机效率的定义和意义2.热机效率的计算公式3.热机效率的影响因素4.提高热机效率的方法正文在物理九年级第十四章第 2 节中，我们学习了热机的效率。
热机效率是指热机从热源吸收的热量中，能够转化为有效功的比例。
热机效率是衡量热机性能的重要指标，对于提高热机的工作效率和节约能源具有重要意义。
热机效率的计算公式为：η = W/Qh，其中W表示热机从热源吸收的热量所转化为的有效功，Qh表示热机从热源吸收的热量。
热机效率的取值范围在0到1之间，数值越大，表示热机的效率越高。
热机效率受到多种因素的影响，主要包括热机的类型、热源的温度、热机的工作条件等。
不同类型的热机，其效率差异可能很大。
例如，蒸汽机的效率通常较低，而内燃机的效率相对较高。
热源的温度也会影响热机效率，温度越高，热机的效率通常越高。
此外，热机的工作条件，如负荷、燃料质量等，也会对热机效率产生影响。
提高热机效率的方法有很多，主要包括以下几点：1.选择合适的热机类型：根据不同的工作需求和热源条件，选择具有较高效率的热机类型。
2.优化热机的结构和设计：通过改进热机的结构和设计，提高热机的工作性能，从而提高效率。
3.改善热源条件：提高热源的温度、压力等条件，以增加热机效率。
4.合理调整热机的工作条件：通过调整热机的负荷、燃料质量等工作条件，使其在最佳状态下工作，提高效率。
5.减少热机的散热和摩擦损失：通过降低热机的散热和摩擦损失，提高热机的效率。
总之，热机效率是衡量热机性能的重要指标，影响热机效率的因素多种多样。
人教版九年级物理第十四章第二节《热机的效率》课件(28张PPT)
废气排出带走的能量 由于机械传动等， 克服摩擦所消耗 的能量
做转 功变热 的为机 部对真 分外正
由图可见，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。
三、热机的效率： 1、定义：用来做有用功的那部分能量与燃料完全燃烧 放出来的能量之比称为热机效率。
Q吸 Q燃放
3、热机的效率是热机性能的重要指标
1.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
解析：选B。热值是燃料的一种特性，它的大小只与燃料 的种类有关，与燃料的燃烧程度、质量没有关系。
燃料燃烧放热计算： Q=mq
例1、小明某次用火炉烧水时，共消耗了1.5kg
各种热机的效率: 蒸汽机:6﹪~15﹪
汽油机：20﹪~30﹪ 柴油机：30﹪~45﹪
飞机上的喷气式发动机：50﹪~60﹪
检测练习
用煤气灶把1kg、初温为20℃的水烧到70℃，消耗了10g煤气．已知 水的比热容是4.2×103J/(kg•℃)，煤气的热值为4.2×107J/kg，则水 吸收的热量为 J，煤气完全燃烧放出的热量为 J，煤气灶烧水的效率为 %。
酸雨的危害
1.对人体健康的直接危害,硫酸雾和硫酸盐雾的毒性比二氧化硫大得多,可以侵入肺的深部组织,引 起肺水肿等疾病而使人致死. 2.引起河流、湖泊的水体酸化,严重影响水生动植物的生长. 3.破坏土壤、植被、森林.
4.腐蚀金属、油漆、皮革、纺织品及建筑材料.
5.渗入地下,使水中铝、铜、锌、镉的含量比中性地下水中高很多倍.
小结：质量相等的不同燃料在完全燃烧时所放出的热量是不同的。
做转 功变热 的为机 部对真 分外正
由图可见，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。
三、热机的效率： 1、定义：用来做有用功的那部分能量与燃料完全燃烧 放出来的能量之比称为热机效率。
Q吸 Q燃放
3、热机的效率是热机性能的重要指标
1.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
解析：选B。热值是燃料的一种特性，它的大小只与燃料 的种类有关，与燃料的燃烧程度、质量没有关系。
燃料燃烧放热计算： Q=mq
例1、小明某次用火炉烧水时，共消耗了1.5kg
各种热机的效率: 蒸汽机:6﹪~15﹪
汽油机：20﹪~30﹪ 柴油机：30﹪~45﹪
飞机上的喷气式发动机：50﹪~60﹪
检测练习
用煤气灶把1kg、初温为20℃的水烧到70℃，消耗了10g煤气．已知 水的比热容是4.2×103J/(kg•℃)，煤气的热值为4.2×107J/kg，则水 吸收的热量为 J，煤气完全燃烧放出的热量为 J，煤气灶烧水的效率为 %。
酸雨的危害
1.对人体健康的直接危害,硫酸雾和硫酸盐雾的毒性比二氧化硫大得多,可以侵入肺的深部组织,引 起肺水肿等疾病而使人致死. 2.引起河流、湖泊的水体酸化,严重影响水生动植物的生长. 3.破坏土壤、植被、森林.
4.腐蚀金属、油漆、皮革、纺织品及建筑材料.
5.渗入地下,使水中铝、铜、锌、镉的含量比中性地下水中高很多倍.
小结：质量相等的不同燃料在完全燃烧时所放出的热量是不同的。
第2节 热机效率(知识点梳理)(解析版)
第2节 热机效率（知识点梳理）（解析版）★考点概览一、知识点与考点二、考点解析1.热机效率是本章重点内容，主要涉及到热值的概念及其相关计算，热机效率的计算三个方面。
故本节主要内容是应用热值进行有关计算问题，希望在复习中加强学生计算能力的培养。
中考试卷中有关效率和热值的计算，虽然分值不一定很高，但在考查学生计算能力和对效率概念的理解上，属于典型考题；考试题型以选择题、填空题为主，有的也作为一个知识点与其他压轴题结合。
2.考点分类：考点分类见下表1．热值（q ）：1kg 某种燃料完全燃烧放出的热量，叫热值；热值单位是：J/kg 。
（1）燃料燃烧放出热量：Q放＝qm ；（Q放是燃料放出的热量，单位是J ；q 是热值，单位是J/kg ；m 是质热机效率热值概念量，单位是kg。
）对于热值的概念，要注重理解三个关键词：“1kg”、“某种燃料”、“完全燃烧”。
1kg是指燃料的质量，如果燃料的质量不是1kg，那么该燃料完全燃烧放出的热量就不等于热值的数值；某种燃料是指热值与燃料的种类有关；完全燃烧意思是燃料要完全烧尽，否则1kg燃料燃烧过程中，化学能转变成内能就不是该热值所确定的值。
（2）热值反映的是某种物质的一种燃烧特性，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，只与燃料的种类有关，与燃料的形态、质量、体积等均无关。
2.热机的效率：用来做有用功的那部分能量和燃料完全燃烧放出的能量之比，叫热机的效率。
热机的效率是热机性能的一个重要指标。
公式：3.在热机的各种损失中，废气带走的能量最多，设法利用废气的能量，是提高燃料利用率的重要措施。
注意：热机能量的损失：①燃料未完全燃烧（完全燃烧条件：充足空气，研磨成细颗粒）；②废气排出带走能量（废气的利用）；③克服磨擦，消耗能量（使用润滑剂，减小摩擦）。
★考点一：热值概念及应用◆典例一：（2020·南充）若一辆小汽车一年行驶一万公里，消耗1t汽油，这些汽油完全燃烧放出J的热量；某次行驶过程中，该汽车汽油机曲轴的转速为3600r/min，在1s内汽油机对外做功次（q汽＝4.6×107J/kg）。
人教版物理九年级物理第2节 热机的效率课件
[提示:m=100 t=100000 kg,g=10 N/kg,故建筑材料的 重力G=mg=100000 kg×10 N/kg=1×106 N,而h=15 m, 则汽车吊做的有用功:W有用=Gh=1×106 N×15 m=1.5× 107 J. 柴J/油kg完=8全.6燃×烧10放7 J出;则的汽热车量吊为的:Q效放=率mq=2.W 0W k有 总 用 g×184..56. 311×0077JJ10717.4%
〔解析〕解答此题要运用控制变量的思想;还要考虑实
验存在的误差等. (1)①需要记录加热前后水的温度,用来计算水吸收的热 量;②根Байду номын сангаас控制变量法的思想,酒精和碎纸片的质量必须 相等.
(2)酒精完全燃烧放出的热量不能被水全部吸收,故算出
的酒精热值要小于真实值.
例5 [阅读材料题]阅读下列材料,并解答问题:
发动机效率: W Q 有 放 用5 2..9 90 54 2 1 10 09 9Ｊ Ｊ 50%
•不习惯读书进修的人，常会自满于现状，觉得再没有什么事情需要学习，于是他们不进则退。经验丰富的人读书用两只眼睛，一只眼睛看到纸面上的话，另 一眼睛看到纸的背面。2022年4月10日星期日2022/4/102022/4/102022/4/10 •书籍是屹立在时间的汪洋大海中的灯塔。2022年4月2022/4/102022/4/102022/4/104/10/2022 •正确的略读可使人用很少的时间接触大量的文献，并挑选出有意义的部分。2022/4/102022/4/10April 10, 2022 •书籍是屹立在时间的汪洋大海中的灯塔。
W W 有 总 用26..5474611007Ｊ 8Ｊ 25%
1.建筑工地上有一台大型汽车吊,把100 t建筑材
〔解析〕解答此题要运用控制变量的思想;还要考虑实
验存在的误差等. (1)①需要记录加热前后水的温度,用来计算水吸收的热 量;②根Байду номын сангаас控制变量法的思想,酒精和碎纸片的质量必须 相等.
(2)酒精完全燃烧放出的热量不能被水全部吸收,故算出
的酒精热值要小于真实值.
例5 [阅读材料题]阅读下列材料,并解答问题:
发动机效率: W Q 有 放 用5 2..9 90 54 2 1 10 09 9Ｊ Ｊ 50%
•不习惯读书进修的人，常会自满于现状，觉得再没有什么事情需要学习，于是他们不进则退。经验丰富的人读书用两只眼睛，一只眼睛看到纸面上的话，另 一眼睛看到纸的背面。2022年4月10日星期日2022/4/102022/4/102022/4/10 •书籍是屹立在时间的汪洋大海中的灯塔。2022年4月2022/4/102022/4/102022/4/104/10/2022 •正确的略读可使人用很少的时间接触大量的文献，并挑选出有意义的部分。2022/4/102022/4/10April 10, 2022 •书籍是屹立在时间的汪洋大海中的灯塔。
W W 有 总 用26..5474611007Ｊ 8Ｊ 25%
1.建筑工地上有一台大型汽车吊,把100 t建筑材
人教版第十四章第2节 热机的效率 课件(共37张PPT)
解析：选D。提高热机效率的方法是减少各种能量损失，充分利 用燃料放出的能量，减小摩擦，尽量少做额外功等。
2、航天工业中的火箭是用液态氢作为燃料 的，这是因为液态氢具有（ D ） A、较小的质量 B、较小的密度 C、较大的比热容 D、较大的热值
3、柴油机是工农业生产中常用的热机，已 知某型号柴油机的效率是30%，在柴油机 内完全燃烧2千克柴油能放热 6.6×107J， 这些热通过柴油机的转化能对外 做 有 用 功 1.98×107 J。 （柴油的热值为3.3×107J/kg）
5、小明家住市中心，奶奶嫌
城市夏天太热而不住他家，这
激发了他探究城乡温差的原因。
某星期天，他请全班同学分别
到选定的地点，于中午同一时
刻测出各测试点的气温，以此
绘制出图所示的“区域——温
度”坐标图。
（1）图6中气温最低的区域
是（ ）； 简析该区域气温
低的主要原因： (
)。
（2）请提出一种降低市中心
环境气温的办法:(
火箭为什么用液态氢做原料？ 因为氢气的热值很大
讨论交流：现实生活中热机工作时，能不能 将燃料所蕴藏的化学能全部用来对外做有用 功呢？
不能： 1、燃料很难完全燃烧：
实际放出热量 < 计算热量
2、有效利用热量 < 放出热量
例：热机中燃料释放能量的主要走向示意图
废气排出带走的能 量
由于机械传动 等，克服摩擦 所消耗的能量
ｍ：燃料的质量、V：燃料的体积
7、几种燃料的热值（焦/千克）
干木柴（约）1.2 ×107 木炭3.4 ×107 汽油4.6 ×107
烟煤（约）2.9 ×107 酒精3.0×107 氢1.4 ×108
无烟煤（约）3.4 ×107 柴油3.3 ×107 煤气（约）3.9 ×107 （J/m.3 ）
2、航天工业中的火箭是用液态氢作为燃料 的，这是因为液态氢具有（ D ） A、较小的质量 B、较小的密度 C、较大的比热容 D、较大的热值
3、柴油机是工农业生产中常用的热机，已 知某型号柴油机的效率是30%，在柴油机 内完全燃烧2千克柴油能放热 6.6×107J， 这些热通过柴油机的转化能对外 做 有 用 功 1.98×107 J。 （柴油的热值为3.3×107J/kg）
5、小明家住市中心，奶奶嫌
城市夏天太热而不住他家，这
激发了他探究城乡温差的原因。
某星期天，他请全班同学分别
到选定的地点，于中午同一时
刻测出各测试点的气温，以此
绘制出图所示的“区域——温
度”坐标图。
（1）图6中气温最低的区域
是（ ）； 简析该区域气温
低的主要原因： (
)。
（2）请提出一种降低市中心
环境气温的办法:(
火箭为什么用液态氢做原料？ 因为氢气的热值很大
讨论交流：现实生活中热机工作时，能不能 将燃料所蕴藏的化学能全部用来对外做有用 功呢？
不能： 1、燃料很难完全燃烧：
实际放出热量 < 计算热量
2、有效利用热量 < 放出热量
例：热机中燃料释放能量的主要走向示意图
废气排出带走的能 量
由于机械传动 等，克服摩擦 所消耗的能量
ｍ：燃料的质量、V：燃料的体积
7、几种燃料的热值（焦/千克）
干木柴（约）1.2 ×107 木炭3.4 ×107 汽油4.6 ×107
烟煤（约）2.9 ×107 酒精3.0×107 氢1.4 ×108
无烟煤（约）3.4 ×107 柴油3.3 ×107 煤气（约）3.9 ×107 （J/m.3 ）
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怎样提高燃料的利用率？
6.提高燃料的利用效率
• （1）在实际利用燃料中，燃料很难完全 燃烧，而且放出的内能不能被完全利用， 有效利用的只是其中一部分． • （2）炉子的效率：有效利用的热量与燃 料完全燃烧时放出的热量的比值．
(3)提高燃料利用 1）改善燃烧的条件，使 率的措施 燃料尽可能充分燃烧。
热值
3..燃料的热值
（1）.定义 在物理学中，把1kg（或1m3）某种燃料在完 全燃烧时所放出的热量叫做这种燃料的热值。 用q表示 3(对于气体) J/kg （对于固体和液体） ; J/m （2）.单位： （3）.物理意义
无烟煤的热值为3.4×107J/kg，表示的含义 表示1kg的煤在完全燃烧时所放出的热量为3.4×107J。 液化气的热值为4.9×107J/m3，表示的含义 表示1m3的液化气在完全燃烧时所放出的热量为4.9×107J。
并不相等。
想一想:什么是完全燃烧呢?
关于完全燃烧—— 就是燃料全部烧尽的意思，即
燃料的燃烧必须与充足的氧气发生完全氧化反应。
3.燃料的热值
不同的燃料，即使质量相同，完 全燃烧放出的热量也是不同的。 我们该怎样比较不同燃料燃烧时 这种放热性能优劣？
为比较不同的燃料， 即使质量相同，完全 燃烧放出的热量也是 不同的，
你认为它们的效率比你想象的高？还是低？
机件发 热Байду номын сангаас失
燃料燃烧 产生能量 燃烧 不完 全
在热机的 各种能量 做有 的损失中, 用功 废气带走 废气带 的能量最 多. 走
设法利用热机废气的 能量，是提高燃料利 用率的重要措施。
机件摩 擦损失
• 如何提高热机的效率
• 1.尽量使燃料充分燃烧 • 2.减少散热，设法利用高温废气 • 3.保证良好的润滑
燃料燃烧放出的热量的多少还与什么因素有关？
思考：用质量相同煤油、酒精、纸屑烧水， 水升高的温度不
相同，这说明什么？
说明了不同的燃料燃烧放出的热量的本领不同
燃料燃烧放出的热量跟什么因素有关？
（1）燃料的质量 （2）燃料的种类
大量实验表明：
1、同种燃料完全燃烧时放出的热量跟它的质量成正比 。
2、相同质量的不同燃料，在完全燃烧时放出的热量
第十四章 内能的利用
第二节 热机的效率
一.燃料及其热值
讨论：例举一下生活中我们
可以使用哪些可燃烧的材料 烧开一壶水？
1.燃料的分类
草木、煤炭等
固体燃料 液体燃料 气体燃料
石油、酒精、汽油等
煤气、天然气 等 燃料可分 为哪三种
• 2.燃料的特点 • 能够燃烧，发生化学反应，在燃烧的过程 中，化学能转化为内能。
q柴油=3.3×107 J / kg ： 1 千克的柴油完 全 燃烧时
放出的热量为3.3×107焦
(2) 3 Kg 的柴油完全燃烧，它放出 的热量是多少？
3.3×107J × 3 = 9.9 ×107J
5.燃料完全燃烧放出热量计算公式
m的单位是 燃料完全燃烧时放出热量的计算： kg
由热值所表示的物理意义可得出： 计算公式:对于固态和液态Q=qm
3．已知干木柴的热值是1.2×10 J/kg，完全燃 烧0.7 kg干木柴能放出多少热量？假设这些热量全 部被水吸收，能使多少千克水的温度由20 ℃升高到 3 ℃ )。 70 ℃？已知水的比热容为4.2×10 J/(kg·
Q = 1.2×10 J/kg×0.7 kg = 8.4×10 J Q m= c(t -t0) 6 8.4×10 J = 3 ℃)×(70 ℃-20 ℃) 4.2×10 J/(kg·
1kg的某种燃料在完全燃烧时所放出的热量是多少焦耳。
（对于固体和液体）
1m3的某种燃料在完全燃烧时所放出的热量是多少焦耳。 (对于气体)
4.燃料的热值是燃料的一种属性
请大家从左侧的燃料的热值表中找出： 干木柴、柴油、汽油等生活中常见的 几种燃料的热值。 思考： (1) 柴油的热值是多少？它的物理 意义是什么？
摩擦等机械损耗占10％，则内燃机的热机效率为
__________ 35% 。
7 6
7
= 40 kg
4. 关于热机效率，下列说法正确的是： ( CD ) 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，并且要保证良好的涧滑 D．提高热机效率，有利于环保减排
5．一台内燃机运行时各种能量损耗大致为：
汽缸散热损失占25％，废气带走的能量占30％，
2）尽可能减少各种 热量损失。
思考：
在内燃机中，燃料所释放的能量都到哪里去了？ 汽缸散热 及摩擦损 废气带走 失的能量 的能量 做有用功 的能量
二.热机的效率： 用来做有用功的能量，与所消耗燃料完 全燃烧放出的热量之比 蒸气机效率最低：6%~15%； 汽油机效率：20%~30%； 柴油机效率：30%~45%。
检测练习
1．对于燃料的热值，下列说法中，属于正确 理解的是 ( C ) A．燃料的热值跟燃料燃烧时放出的热量成正 比 B．燃料没燃烧时就没有热值 C．就某种确定的燃料而言，它的热值是一个 确定的值， 跟燃料的质量及燃料燃烧放出的热量 无关 D．容易燃烧的燃料热值一定大
2、用一种燃料把1kg、初温为20℃的 水烧到70℃，消耗了10g这种燃料．已知 水的比热容是4.2×103J/(kg•℃)，燃料 的热值为4.2×107J/kg，则水吸收的热量 为 J，燃料完全燃烧放出的热量为 J，烧水的效率为 %。
对于气态Q=qV
想一想：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× 103J/kg ∵ m=500g=0.5kg ∴ Q=qm=4.6× 103J/kg× 0.5kg=2.3× 103J 答：
V的单位 是m3
普通的家用煤炉燃烧无烟煤，燃 烧效率只有15％；普通燃煤锅炉，燃烧效 率约为30％；现代化的锅炉，燃烧效率可 达90％左右。
讨论：将一壶水放在燃烧的木柴上加热，
不久就升温了。现在，我们已经知道这是 因为水吸收了热量的缘故。 问：那么这些 热量从何而来？
是从木柴燃烧时放出的热量来的
燃料燃烧时放出的热量跟燃料的质量有关
同种燃料的质量越大， 燃烧时放出的热量越多
思考：5kg的木材和10kg的木材燃烧时放出的热
量是否相同？ 这说明什么？