九年級物理全冊 第2節(jié) 熱機(jī)的效率課件 新人教版

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1、討論討論: :一個(gè)家庭使用不同燃料一個(gè)家庭使用不同燃料( (如木柴、煤炭、如木柴、煤炭、液化石油氣）燒水做飯，燃料的消耗液化石油氣）燒水做飯，燃料的消耗量相同嗎？為什么？量相同嗎？為什么？第第 2 2 節(jié)節(jié) 熱機(jī)的效率熱機(jī)的效率一、燃料的熱值一、燃料的熱值1 1、定義：、定義：某種燃料完全燃燒放出的熱量與某種燃料完全燃燒放出的熱量與其質(zhì)量之比叫做其質(zhì)量之比叫做這種燃料的熱值這種燃料的熱值。2 2、符號、符號: :qJ/kg5 5、燃燒的實(shí)質(zhì)：、燃燒的實(shí)質(zhì)：化學(xué)能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能?；瘜W(xué)能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能。3 3、公式：、公式：q= Q/m4 4、單位：、單位：6 6、熱值在數(shù)值上等于、熱值在數(shù)值上等于1kg

2、1kg某種燃料完全燃燒放出的熱量某種燃料完全燃燒放出的熱量Q放放=mq 燃料的熱值只燃料的熱值只與燃料的種類與燃料的種類有關(guān)，與燃料有關(guān)，與燃料的質(zhì)量、是否的質(zhì)量、是否完全燃燒無關(guān)完全燃燒無關(guān)幾種燃料的熱值（焦幾種燃料的熱值（焦/ /千克）千克） 氫氫1.4 108 汽油4.6 107 酒精3.0107 柴油3.3 107 煤氣（約）3.9 107 煤油4.6 107 天然氣7.18.8 107 煙煤（約）2.9 107 無煙煤（約）3.4 107 焦炭3.0 107 木炭3.4 107 干木柴（約）1.2 107 （J/m.3 ） （J/m.3 ） 木炭木炭: : 3.4107J/kg物理意

3、義物理意義:1:1千克木炭完全燃燒時(shí)放出的熱量是千克木炭完全燃燒時(shí)放出的熱量是3.43.410107 7J J煤氣煤氣: : 3.9107J/m3物理意義物理意義:1:1立方米煤氣完全燃燒時(shí)放出的熱量立方米煤氣完全燃燒時(shí)放出的熱量是是3.93.910107 7J J燃料完全燃燒放出的熱量燃料完全燃燒放出的熱量Q放放=mq燃料完全燃燒放出的熱量燃料完全燃燒放出的熱量Q放放=vq燃料燃燒放熱計(jì)算：燃料燃燒放熱計(jì)算：例一、小明某次用火爐燒水時(shí)，共消耗了例一、小明某次用火爐燒水時(shí)，共消耗了1.5kg1.5kg的煙煤，試計(jì)算這些煙煤完全燃燒放出多少焦的煙煤，試計(jì)算這些煙煤完全燃燒放出多少焦的熱量（煙煤的

4、熱值的熱量（煙煤的熱值q=2.7q=2.710107 7J/kg)?J/kg)?解：解：Q=mq=1.5kg2.7107J/kg =4.05107J答：這些煤完全燃燒放出的熱量為答：這些煤完全燃燒放出的熱量為4.05107JQ=mq例例2 2、用家用燃?xì)鉄崴鳠丛?，假、用家用燃?xì)鉄崴鳠丛?，假如洗一次澡要用掉天然氣如洗一次澡要用掉天然?.14m0.14m3 3. .問問: :完全燃燒這么多的天然氣能放出多完全燃燒這么多的天然氣能放出多少焦的熱量？少焦的熱量？(q=8(q=810107 7焦耳焦耳/ /米米3 3) )Q=vq(氣體燃料）氣體燃料）練習(xí)練習(xí): 1. 完全燃燒完全燃燒15

5、千克熱值是千克熱值是 3.4107J/Kg的的木炭木炭，能產(chǎn)生多少熱量？，能產(chǎn)生多少熱量？7想要獲得這些熱量想要獲得這些熱量, ,需要完全燃燒多少千克氫需要完全燃燒多少千克氫氣氣?(q?(q氫氫=1.4 =1.4 10108 8J/Kg)J/Kg)例題例題3、把、把5kg的的40的水燒開，水需要吸收的水燒開，水需要吸收多少熱量？需要完全燃燒多少多少熱量？需要完全燃燒多少kg的干木柴？的干木柴？（干木柴的熱值為（干木柴的熱值為1.2107J/kg，外界為標(biāo)準(zhǔn)，外界為標(biāo)準(zhǔn)大氣壓，燃料完全燃燒放出的全部被水吸收）大氣壓，燃料完全燃燒放出的全部被水吸收）解：解：Q吸吸=cm（t-t0）=4200J/(

6、kg0C)5kg600C=1.26 106J；Q放放Q吸吸m1=Q放放/q=1.2106J/(1.2107J/kg)=0.1kg廢氣內(nèi)能廢氣內(nèi)能散熱損失散熱損失機(jī)械損失機(jī)械損失有用機(jī)械能有用機(jī)械能高溫高壓高溫高壓 燃?xì)馊細(xì)馊剂贤耆紵懦龅哪芰咳剂贤耆紵懦龅哪芰慷F(xiàn)實(shí)中：二、現(xiàn)實(shí)中：1 1、燃料很難完全燃燒、燃料很難完全燃燒實(shí)際放出熱量實(shí)際放出熱量 計(jì)算熱量計(jì)算熱量2 2、有效利用熱量、有效利用熱量 放出熱量放出熱量三、熱機(jī)效率三、熱機(jī)效率 1 1、用來、用來做有用功的那部分能量做有用功的那部分能量和和燃料燃料完全燃燒放出的能量完全燃燒放出的能量之比，叫做之比，叫做熱機(jī)效率。熱機(jī)效率。2

7、 2、公式、公式: : 放有用QW燃放吸QQ例題例題4、把、把10kg40的水燒開，需要完的水燒開，需要完全燃燒多少全燃燒多少kg的干木柴？（已知干木柴的干木柴？（已知干木柴的熱值為的熱值為1.2107J/kg，外界為標(biāo)準(zhǔn)大，外界為標(biāo)準(zhǔn)大氣壓，并且氣壓，并且燃料完全燃燒放出的熱量有燃料完全燃燒放出的熱量有50被水吸收被水吸收） 熱機(jī)的效率是熱機(jī)性能的一個(gè)重要熱機(jī)的效率是熱機(jī)性能的一個(gè)重要指標(biāo)。指標(biāo)。如：兩輛排量相同的小汽車，以如：兩輛排量相同的小汽車，以相同的速度行駛相同的路程，耗油少的相同的速度行駛相同的路程，耗油少的那輛，汽油機(jī)的效率高，性能好。那輛，汽油機(jī)的效率高，性能好。蒸汽機(jī)蒸汽機(jī)-

8、 615%- 615%汽油機(jī)汽油機(jī) - 2030%- 2030%柴油機(jī)柴油機(jī) - 30-45%- 30-45%4 4、提高熱機(jī)效率的途徑和節(jié)能方法：、提高熱機(jī)效率的途徑和節(jié)能方法： 1)1)盡量使燃料充分燃燒盡量使燃料充分燃燒（把煤磨成煤粉或煤粒，加大與氧氣的接觸面積把煤磨成煤粉或煤粒，加大與氧氣的接觸面積） 2)2)保證良好潤滑減少摩擦；保證良好潤滑減少摩擦； 3)3)盡量降低各種熱損失；盡量降低各種熱損失；（尾氣、缸體等）（尾氣、缸體等） 4)4)在熱機(jī)的各種損失中，廢氣帶走的能量最多，在熱機(jī)的各種損失中，廢氣帶走的能量最多，設(shè)法設(shè)法利用廢氣利用廢氣的能量是提高燃料利用率的重要措的能量是提

9、高燃料利用率的重要措施。施。（熱電站）（熱電站）3 3、能量損失、熱機(jī)效率不高的原因、能量損失、熱機(jī)效率不高的原因: : 1 1）燃料的不完全燃燒）燃料的不完全燃燒 2)2)氣缸部件吸熱后的熱量散失氣缸部件吸熱后的熱量散失 3)3)廢氣帶走的熱量廢氣帶走的熱量 4)4)克服摩擦做功而消耗的能量克服摩擦做功而消耗的能量四、內(nèi)能的利用和環(huán)境保護(hù)四、內(nèi)能的利用和環(huán)境保護(hù) 煤、石油、天然氣等燃料的利用，使人煤、石油、天然氣等燃料的利用，使人們獲得大量內(nèi)能，給人類文明帶來進(jìn)步。同們獲得大量內(nèi)能，給人類文明帶來進(jìn)步。同時(shí)也造成環(huán)境污染，給人們帶來危害。時(shí)也造成環(huán)境污染，給人們帶來危害。 造成污染的主要物質(zhì)

10、有：燃料里含造成污染的主要物質(zhì)有：燃料里含有雜質(zhì)，致使燃燒生成的氣體中含有二氧化有雜質(zhì)，致使燃燒生成的氣體中含有二氧化硫、氮氧化物等，燃燒不完全還會產(chǎn)生一氧硫、氮氧化物等，燃燒不完全還會產(chǎn)生一氧化碳和粉塵?；己头蹓m。四、內(nèi)能的利用和環(huán)境保護(hù)四、內(nèi)能的利用和環(huán)境保護(hù) 工業(yè)企業(yè)、交通運(yùn)輸工具，家庭爐灶和工業(yè)企業(yè)、交通運(yùn)輸工具，家庭爐灶和取暖設(shè)備，它們排放的煙塵是大氣污染的主取暖設(shè)備，它們排放的煙塵是大氣污染的主要來源。要來源。四、內(nèi)能的利用和環(huán)境保護(hù)四、內(nèi)能的利用和環(huán)境保護(hù) 全世界因使用燃料，每年排入大氣中的全世界因使用燃料，每年排入大氣中的有害物質(zhì)，包括粉塵、二氧化硫等，達(dá)幾億有害物質(zhì)，包括粉

11、塵、二氧化硫等，達(dá)幾億噸之多！噸之多！ 大氣污染不但直接有害人體健康，而且大氣污染不但直接有害人體健康，而且還會影響植物的生長，甚至影響全球的氣候。還會影響植物的生長，甚至影響全球的氣候。大氣中的二氧化碳和氮氧化物經(jīng)化學(xué)變化溶大氣中的二氧化碳和氮氧化物經(jīng)化學(xué)變化溶于水后，會產(chǎn)生酸雨，危害農(nóng)作物、森林和于水后，會產(chǎn)生酸雨，危害農(nóng)作物、森林和湖泊中的生物。湖泊中的生物。四、內(nèi)能的利用和環(huán)境保護(hù)四、內(nèi)能的利用和環(huán)境保護(hù) 保護(hù)環(huán)境的有效方法：改進(jìn)燃燒設(shè)備，保護(hù)環(huán)境的有效方法：改進(jìn)燃燒設(shè)備，加裝消煙除塵裝置，采取集中供熱，普及煤加裝消煙除塵裝置，采取集中供熱，普及煤氣和天然氣的使用。氣和天然氣的使用。四、內(nèi)能的利用和環(huán)境保護(hù)四、內(nèi)能的利用和環(huán)境保護(hù) 我們既要有效地利用能源，又要很好我們既要有效地利用能源，又要很好地控制和消除污染，創(chuàng)造一個(gè)更加美好的地控制和消除污染，創(chuàng)造一個(gè)更加美好的環(huán)境。環(huán)境。