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初中物理人教版九年级全册第十四章 内能的利用第2节 热机的效率获奖ppt课件
展开【想想议议】从哪里可以获得内能?
1. 认识燃料的热值的定义,会利用热值的公式进行简单的热量计算。
2. 常识性了解热机的效率及提高热机效率的途径;培养保护环境的意识。
【提出问题】不同燃料的放热本领相同吗?怎么比较它们谁的放热本领强呢?
【实验设计】选取相同质量的不同燃料,点燃后,对相同质量的水进行加热,比较两杯水温度的升高多少,来确定燃料的放热本领。
实验方法控制变量法和转换法
大量的实验事实证明,燃烧相同质量的不同燃料,放出的热量是不同的。 我们用热值这个概念来表示燃料放出热量的本领。
热值:某种燃料完全燃烧放出的热量与其质量之比。
物理意义:热值在数值上等于1 kg某种燃料完全燃烧放出的热量。
q: 燃料的热值Q:燃料完全燃烧放出的热量m: 燃料的质量
热值单位:焦每千克;符号:J/kg。
观察热值表,你有什么收获?(信息、物理含义)
从热量的角度分析,为什么发射火箭上天要用氢做燃料?
有关燃料燃烧放热的计算
根据热值表,计算一下10t氢完全燃烧放出多少焦耳的热量?
若用干木柴完全燃烧来获得这些热量,需要多少t干木柴?
氢的热值是1.4×108 J/kg
干木柴的热值1.2×107 J/kg
放出热量:Q = qm =1.4×108 J/kg× 10×103 kg =1.4×1012 J
约120t干木柴与10t氢完全燃烧放出的热量相当。
例 关于燃料的热值正确的是( )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
例 对于燃料的热值,下列说法中,正确的是 ( ) 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
例 我国于2017年5月18日在南海海域成功试采“可燃冰”,“可燃冰”作为新型能源,有着巨大的开发使用潜力,在相同条件下,“可燃冰”完全燃烧放出的热量可达到天然气的数十倍。如果“可燃冰”热值是天然气的10倍,设天然气热值为4.2×107J/kg,完全燃烧0.5kg“可燃冰”放出的热量为__________J
解:可燃冰的热值:q可燃冰=10q天然气 =10×4.2×107J/kg =4.2×108J/kg 完全燃烧0.5kg“可燃冰”放出的热量: Q=q可燃冰m=4.2×108J/kg×0.5kg =2.1×108J
【想想议议】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?
用来做有用功的那部分能量,与燃料完全燃烧放出的能量之比,叫做热机的效率。
蒸汽机的效率只有6%~15%
汽油机的效率为 20%~30%
柴油机的效率为30%~45%
【例题】某汽车的输出功率是60kW,正常行驶的速度为54km/h,汽车内燃机的效率是25%,该汽车要是行驶108km,要消耗多少kg的汽油?(汽油的热值4.6×107J/kg)
分析:(1)要计算出消耗的汽油质量,根据Q=mq可知,需要求出消耗的汽油完全燃烧释放的热量。(2)又根据 可知,需要求出汽车行驶过程中做的有用功;(3)又根据W=Pt可知,需要求出汽车行驶的时间;(4)汽车行驶的时间t可由速度公式求出。
【思考】如何提高热机效率,节约能源,减少污染?
例 下列提高热机效率的方法中,不可行的是 ( )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
1. 下列关于热值的说法正确的是( )A.2kg煤的热值大于1kg煤的热值 B.燃料热值越大,燃烧放出的热量越多 C.燃料燃烧不完全时热值变小 D.燃料的热值是燃料本身的特性,与其他因素无关
2. 古语道:“人要实,火要虚。”此话的意思是说做人要脚踏实地,才能事业有成;可燃物要架空一些,才能燃烧更旺。“火要虚”的目的是 ( )A.增大可燃物的热值 B.降低可燃物的着火点 C.能使可燃物完全燃烧 D.提高了可燃物的利用率
3. 【多选】关于热机效率,下列说法正确的是( ) 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,并且要保证良好的润滑 D.提高热机效率,有利于环保减排
4. 有如图所示的两套相同装置,分别在两个燃烧皿中放入质量相同的不同燃料,点燃后加热质量相等的同种液体,通过比较燃料__________(选填“燃烧相同时间”或“全部燃烧”)后温度计示数的变化,来判断两种燃料的热值的大小。燃料燃烧,___________转化为内能,用比热容________的液体可以使实验现象更明显。(实验中液体没有沸腾)
5.某个家庭预计每月使用天然气4m3,这些天然气完全燃烧放出多少热量,相当于多少kg柴薪完全燃烧放出的热量?(q气=4.4×107J/m3,q柴=1.2×107J/kg)
解:天然气完全燃烧放出的热量: Q放=q气V=4.4×107J/m3 ×4m3 =1.76×108J;放出这些热量所需柴薪质量:
目前,“节能减排”已引起全球的关注。如何减少能耗,提高汽车发动机的效率,越来越受到人们的重视,大多数家用汽车的发动机均为汽油机,它把汽油燃烧产生的内能部分转化成机械能,再通过传动机构将动力传给车轮使汽车行驶,小明的爸爸新买了一辆小汽车,小明坐着这辆汽车匀速行驶144 km,用时2h,消耗汽油9kg,其发动机的功率为23 kW。请运用所学的知识解答下列问题。(汽油的热值为4.6×107 J/kg)(1)汽车匀速行驶时所受的牵引力是多大?(2)汽车发动机的效率是多少?
完成课后“动手动脑学物理”练习
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