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14.2 熱機效率(教學課件)(共23張PPT)——初中物理人教版九年級全一冊

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  1. 二一教育資源

14.2 熱機效率(教學課件)(共23張PPT)——初中物理人教版九年級全一冊

資源簡介

(共23張PPT)
人教版初中物理九年級全一冊
第2節 熱機效率
第十四章 內能的利用
目錄
新課導入
新課教學
01
02
經典例題
課堂練習
03
04
課前導入
燃料燃燒是一種化學變化,燃料的化學能轉化為內能
你知道常見的燃料有哪些,它們分別屬于哪一類?
常見的燃料有煤、石油(加工煉制成汽油、煤油、柴油和液化氣等)、天然氣等,農村還用草木等植物的秸桿作燃料。
固體燃料
氣體燃料
液體燃料
新課教學
01
一、燃料的熱值
為什么發射火箭上天要用氫做燃料?
1.熱值
(1)定義
某種燃料完全燃燒放出的熱量與其質量(氣體為體積)之比,叫做這種燃料的熱值。
(2)單位
國際單位:焦每千克;符號:J/kg。
氣體燃料的單位:焦每立方米;符號:J/m3。
(3)計算公式
Q放=Vq
Q放=mq
q(J/kg)
q(J/m3)
(適用固體和液體燃料)
(適用氣體燃料)
2.了解燃料的熱值表
固體 熱值 J/kg
干木柴 1.2×107
煙煤 2.9×107
焦炭 3.0×107
無煙煤 3.4×107
木炭 3.4×107
液體 熱值 J/kg
酒精 3.0×107
柴油 4.3×107
石油 4.4×107
汽油 4.6×107
煤油 4.6×107
氣體 熱值 J/m3
煤氣 3.9×107
天然氣 (7.1~8.8)×107
氣體 熱值 J/kg
氫 1.4×108
熱值表示燃料在完全燃燒時放熱本領的大小,它只與燃料的種類有關,與燃料的形態、質量、體積、是否完全燃燒無關。
二、熱量的計算
我們已經知道:氫的熱值是1.4×108J/kg,物理意義是:1kg氫完全燃燒時放出的熱量是1.4×108J。
10kg氫完全燃燒放出的熱量
知道了氫的熱值是1.4×108 J/kg ,你能根據它的物理意義,計算出10 kg的氫完全燃燒放出的熱量嗎?
提煉
公式
放出的熱量=熱值×質量
=1.4×108 J/kg× 10kg
=1.4×109J
Q放= qm
在內燃機中燃料是否能完全燃燒?燃料燃燒釋放的能量都到哪去了?
無用的機械能
有用機械能
燃氣內能
廢氣帶走的內能
使燃料充分燃燒;
盡量減少各種熱量損失;
在熱機的設計和制造上采用先進的技術;
注意保養,保證良好的潤滑,減少因克服摩擦阻力而額外消耗的能量。
如何提高熱機效率?
三、熱機的效率
汽油機的效率為 20%~30%
柴油機的效率為30%~45%
蒸汽機的效率只有6%~15%
1.定義:
用來做有用功的那部分能量,與燃料完全燃燒放出的能量之比,叫做熱機的效率。
2.公式:
3.提高熱機效率的途徑:
(1)提高燃料利用率,使燃料充分燃燒;
(3)利用廢氣的能量。
(2)改進熱機,減少各種能量損失;
①根據熱值表,計算一下10噸氫完全燃燒放出多少焦耳的熱量?
②若用干木柴完全燃燒來獲得這些熱量,需要多少噸干木柴?
(氫的熱值是1.4×108 J/kg )
(干木柴的熱值1.2×107 J/kg )
放出熱量Q = 熱值×質量=1.4×108 J/kg× 10×103 kg=1.4×1012 J
需要干木柴
綜上:約120噸干木柴完全燃燒放出的熱量等于10噸氫完全燃燒放出的熱量
提高熱機效率的途徑
①改善燃燒環境,使燃料盡可能完全燃燒,提高燃料的燃燒效率?! ?br/>②盡量減小各種熱散失。 
③減小各部件間的摩擦以減小因克服摩擦做功而消耗的能量?! ?br/>④充分利用廢氣帶走的能量,從而提高燃料的利用率。  
典例分析
C
1.下列對于燃料熱值的說法中,正確理解的是 ( ) A.燃料的熱值跟燃料燃燒時放出的熱量成正比
B.燃料沒燃燒時就沒有熱值
C.就某種確定的燃料而言,它的熱值是一個確定的值,
  跟燃料的質量及 燃料燃燒放出的熱量無關
D.容易燃燒的燃料熱值一定大
典例分析
2. (多選) 關于熱機效率,下列說法正確的是( )
A.熱機效率越高,即熱機做的有用功多
B.熱機效率越高,即熱機的功率越大
C.要提高熱機效率,就要盡量減少各種能量損失,
  并且要保持良好的潤滑
D.提高熱機效率,有利于環保減排
CD
課堂練習
1.對于燃料的熱值,下列說法中正確的是 (   )
A.燃料的熱值與燃料的種類有關,與燃料的質量和燃燒狀況無關
B.燃燒1kg某種燃料放出的熱量叫這種燃料的熱值
C.燃料燃燒時,質量越大,熱值越大
D.燃料不完全燃燒時的熱值比完全燃燒時的熱值小
A
課堂練習
2 .煙煤的熱值比木炭的小,這表示( )
A .燃燒煙煤比燃燒木炭放出的熱量少
B .燃燒煙煤比燃燒木炭放出的熱量多
C .相同質量的煙煤和木炭,完全燃燒時,木炭放出的熱量少
D .相同質量的煙煤和木炭,完全燃燒時,木炭放出的熱量多
D
課堂練習
3.下列提高熱機效率的方法中,不可行的是( )
A.減少各種熱損失
B.加潤滑油減少機器各部件之間的摩擦
C.充分利用廢氣的能量,如建熱電站
D.采取少消耗總能量的辦法
D
課堂練習
4.小明某次用火爐燒水時,共消耗了2kg的煙煤,試計算這些煙煤完全燃燒放出多少焦的熱量(煙煤的熱值q=2.7×107J/kg)
解:Q放=mq=2kg×2.7×107J/kg
=5.4×107J
典例分析
5. 如圖為汽油機的做功沖程,已知汽油的熱值為4.6×107J /kg,則完全燃燒100g汽油放出的熱量為多少 J?
解:Q放=mq
=0.1kg×4.6×107J/kg
=4.6×106J
課堂小結
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