初中人教版（2024）第3节 热机的效率图文课件ppt

这是一份初中人教版（2024）第3节 热机的效率图文课件ppt，共24页。PPT课件主要包含了想一想，蒸汽机，燃料的种类，燃料的热值，天然气等，煤炭等，思考交流，准备实验，课堂实验，设计实验等内容，欢迎下载使用。
热机工作时需要消耗煤、汽油、柴油等燃料，对外做功的目的是将燃料中的化学能转化为机械能。
热机中燃料燃烧释放的热量能被完全利用吗？
发射人造卫星、宇宙飞船所用的火箭要用液态氢、氧作燃料。你知道这是为什么吗?可以用汽油、柴油作火箭燃料吗?
　　生活中，有哪些燃料？燃料燃烧时，能量如何转化？
（1）固体燃料：（2）液体燃料：（3）气体燃料：
如汽油、柴油、酒精等；
2．燃料燃烧时能量的转化：
燃料的燃烧是一种化学变化，在燃烧过程中，燃料的化学能转化为内能。
　　质量相等的两种燃料，在相同条件下燃烧时，放出的热量是否相同？
　　　　　如烧水时，烧开同样一壶水需要的木柴质量多，而需要的煤气质量却较少。
相同质量的木柴和煤气燃烧时，放出的热量是不同的。
比较不同物质的放热能力
水、烧杯、酒精10g、煤油10g、铁架台、温度计等。
在相同环境下，用10 g酒精与10 g煤油分别加热质量相等（200g）、初温相同的水（初温20℃）。待燃料燃尽，分别测量水的末温。
1．按右图所示，组装实验器材；2．分别用10 g酒精和10 g煤油给质量相等、初温也相等的水进行加热；3．当燃料燃尽时，分别用温度计测量水温，并读取示数，记录在实验表格中。
燃烧煤油给水加热，比燃烧相同质量的酒精给水加热，使水的温度升高的更多。
质量相同的两种燃料，在相同条件下燃烧时，释放出来的热量不相同。
　　指燃料燃烧后，全部变成不可燃烧物的过程。
　　　　　　　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。
Q放表示放出的热量，单位是焦（J）；m表示固体或液体燃料的质量，单位是千克（kg）；V表示气体燃料的体积，单位是立方米（m3）。
如木炭的热值为3.4×107 J/kg，它表示1 kg木炭完全燃烧时放出的热量是3.4×107 J。同种燃料的热值相同，不同种燃料的热值一般不同。
1 kg某种燃料完全燃烧放出的热量。
　　（6）热值是燃料的一种特性，其大小只与燃料的种类有关，与燃料的质量、体积以及燃烧情况无关。
焦每千克（J/kg）；焦每立方米（J/m3）。
【例】如果给汽车加30 kg汽油，则完全燃烧能放出多少热量？
Q放 = qm = 4.6×107 J/kg×30 kg = 1.38×109 J
　　在内燃机中，燃料是否能够完全燃烧？燃料燃烧释放的能量都到哪里去了？
　　　　　　热机用来做有用功的这部分能量，与燃料完全燃烧放出的热量之比，叫作热机的效率。
热机的效率是热机性能的重要指标。
3．热机的效率总小于1。
热机的效率高，在做功同样多的情况下，就消耗更少的燃料，从而节约能源、减少污染。
蒸汽机的效率只有6%~15%
汽油机的效率为20%~40%
柴油机的效率为30%~45%
喷气发动机的效率为50%~60%
6 ．提高热机效率的主要途径
（2）尽量减少各种热量损失
把煤磨成煤粉或煤粒，加大煤与氧气的接触面积。
对锅炉进行外部隔热处理。
（3）尽量减少各种热量损失，设法利用废气的能量
供电的同时，还可以利用蒸汽轮机排出的废气来供热。
　　（4）热机设计制造，提高技术和使用新材料
　　（5）保证良好润滑，减少摩擦额外消耗的功
现有一辆汽车在水平高速公路上以100 km/h的速度匀速行驶了1小时，耗油量为10 kg。若汽车匀速行驶时所受的牵引力为2 300 N，已知汽油的热值为4.6×107 J/kg，求： 　　（1）汽车行驶1 小时牵引力所做的功； 　　（2）完全燃烧10 kg汽油所放出的热量； 　　（3）汽车发动机的效率。
（1）汽车行驶1 小时牵引力所做的功：
Q放 = mq = 10 kg×4.6×107 J/kg = 4.6×108 J；
W = Fs = 2300 N×105 m = 2.3×108 J；
s = vt = 100 km/h×1 h = 100 km = 105 m
（2）完全燃烧10 kg汽油所放出的热量：
（3）汽车发动机的效率：