資源簡介

第2節(jié) 熱機的效率
學(xué)習(xí)目標
知道燃料的種類及燃料燃燒時的能量轉(zhuǎn)化。
知道什么是燃料的熱值。
會計算燃料完全燃燒時放出的熱量。
知道熱機效率，能說出提高機械效率采取的措施。
重點難點
重點：關(guān)于熱值的計算和提高熱機效率的方法
難點：關(guān)于熱值的計算和提高熱機效率的方法
導(dǎo)學(xué)過程
自主學(xué)習(xí)
1.燃料的熱值: ；符號: 。
2.單位： 。氣體燃料的熱值單位: 。
3.熱值的物理意義: 。
干木柴的熱值是1.2×107焦/千克，它表示的物理意義是 。
4.公式： 。
5.熱機的效率： 。
合作探究
探究活動一 燃料的熱值
閱讀課本P22，討論“想想議議”，并回答下列問題：
（1）燃料的種類: 燃料、 燃料、 燃料。
（2）相同質(zhì)量的不同燃料，在完全燃燒時放出的熱量是 (選填“相同”或“不同”)的。
(3)定義：某種燃料 放出的熱量與其 ，叫做這種燃料的熱值。
(4)單位： ，公式： 。
(5)酒精的熱值是3.0×107 J/ kg，它的物理意義是 。
(6)煤氣的熱值是3.9×107 J/m3，它表示： 煤氣 放出的熱量是 。
2．討論1：小明說：“燃燒2 kg干木柴放出的熱量比燃燒1 kg干木柴放出的熱量多，所以燃料的熱值與燃料的質(zhì)量有關(guān)．”這種說法對嗎？為什么？
3．討論2：燃料完全燃燒放出熱量的計算公式： 。
【例1】完全燃燒5 m3煤氣放出的熱量為多少？(q煤氣＝3.9×107 J/m3)
【例2】關(guān)于燃料的熱值，以下說法中正確的是(　 　)
A．燃料的熱值與燃料的燃燒情況無關(guān) B．容易燃燒的燃料熱值一定大
C．使用熱值高的燃料可以放出更多的熱量
D．煤的熱值大于干木材的熱值，燃燒煤放出的熱量一定比燃燒干木材放出的熱量多
【例3】完全燃燒200 g干木柴可以使多少千克的水溫度升高20 ℃？[不計熱損失，干木柴的熱值為1.2×107 J/kg，水的比熱容為4.2×103 J/(kg·℃)]
探究活動二 熱機的效率
1.熱機的效率： 。
2.熱機的效率用公式表示為： 。
3.熱機的效率是熱機 的重要指標。熱機的效率高，在做功同樣多的情況下，就消耗 的燃料。
4.蒸汽機的效率很低只有 ，汽油 機的效率為 ，柴油機的效率為 。
5.提高熱機效率的途徑：（1） ；(2) ；(3) 。
當堂檢測
1.有關(guān)熱值的概念，下列說法中正確的是（ ）
A．燃料燃燒時，隨著不斷放熱，它的熱值越來越小
B．采取措施使燃料燃燒的更充分，就可以提高燃料熱值
C．任何燃料實際燃燒時放出的熱量，都比按熱值計算出來的數(shù)值小
D．煤油的熱值比酒精大，就是說煤油完全燃燒時放出的熱量比酒精多
2.汽油的熱值是4.6×107 J/kg,它的意思是（ ）
A.1 kg的汽油完全燃燒放出4.6×107 J的熱量
B.1 kg的汽油完全燃燒放出4.6×107 J/kg的熱量
C.燃燒1 kg的汽油放出4.6×107 J的熱量
D.燃燒1 kg的汽油放出4.6×107 J/kg的熱量
3.關(guān)于熱機效率的說法中，不正確的是（ ）
A．燃料燃燒釋放的內(nèi)能不可能全部做功
B．減小各種熱損失和增加機件的潤滑，可以提高熱機效率
C．減小和利用廢氣帶走的能量來提高熱機效率
D．熱機的效率可以達到100％
4．如圖是某內(nèi)燃機能量流向圖，該內(nèi)燃機的熱機效率是（　　）
A．25% B．40% C．75% D．35%
5．（1）如圖1是汽車內(nèi)燃機一個工作循環(huán)的四個沖程，一個工作循環(huán)的正確順序是　 　，其中圖　 　所示沖程內(nèi)燃機給汽車提供動力，若該內(nèi)燃機轉(zhuǎn)速為3600r/min，則每秒對外做功　 　次．
（2）圖2為某汽車內(nèi)燃機的能量流向圖，該內(nèi)燃機的效率為　 　；要提高這臺內(nèi)燃機的效率，可以采取的措施是　 　．
6．建筑工地上有一臺大型汽車吊，把100t建筑材料從地面吊到15m高處，在這過程中，汽車吊消耗柴油的質(zhì)量為2.0kg，則：
（1）完全燃燒2.0kg柴油釋放的內(nèi)能為 多少？
參考答案
1.C 2.A 3.D 4.D
5.（1）丙乙甲丁；甲；30；（2）35%；保證良好的潤滑，減小機械摩擦。
6.解：（1）柴油完全燃燒釋放的內(nèi)能（即柴油完全燃燒放出的熱量）：
Q＝m柴油q＝2.0kg×4.3×107J/kg＝8.6×107J；
（2）建筑材料的質(zhì)量m＝100t＝105kg，
建筑材料的重力為：
G＝mg＝105kg×10N/kg＝106N，
汽車吊做的有用功為：
W＝Gh＝106N×15m＝1.5×107J。
（3）汽車吊的效率為：
η＝＝×100%≈17.4%。
（2）該車吊做的有用功為多少？
（3）該過程中汽車吊的效率為多大？（柴油的熱值為q＝4.3×107J/kg，取g＝10N/kg）
我的收獲

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