热值、热机的效率和功率的有关计算
物理人教版九年级全册热机效率的计算专题
本节小结
目前常见的两种题型： •（1）热水壶烧水效率问题 •（2）汽车发动机效率问题
•总体思路：η=
Q 有 100% Q总
•（1）热水壶烧水效率问题：Q有=Cm△t； •（2）汽车发动机效率问题：W有=FS或W有=Pt； •总能量：一般为Q总=mq.
知识拓展
3．东风 1100 型柴油机的功率为 11000 W，每千瓦时消耗 柴油 265 g，柴油的热值为 3.3×107 J/kg。求： (1)柴油机工作 1 h 所做的功。 (2)柴油机 1 h 的耗油量。 (3)这种柴油机的效率。
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• 例3（其他情景问题） • 每到夏收季节，农村大量农作物秸秆在田间 被随意焚烧，这不仅造成资源浪费、环境污 染，而且极易引发火灾等。为解决这一问题， 现已研制出利用秸秆生产的节能环保型燃 料——秆浆煤。若燃烧秆浆煤，使50kg、 20℃的水温度升高到80℃。（秆浆煤的热值 为2.4×10 7J/kg） • 求：（1）水需要吸收的热量？ • （2）如果秆浆煤燃烧释放的热量有30%被 水吸收，需要完全燃烧多少千克秆浆煤？ •
针对练习
• 完全燃烧140 g焦炭(焦炭的热值为 3．0×107J／kg)能放出多少热量?若这些 热量的30％被水吸收，则能使30kg 20℃的 水温升高到多少?
能力提升
• 设计汽车发动机时，既要考虑能量的利用率，也 要考虑发动机的冷却问题。⑴为了防止发动机过 热，汽车的冷却系统常用水的循环来降低发动机 的温度，5kg水在冷却系统中升高了50℃，所吸 收的热量是多少？ • ⑵柴油在某汽车发动机汽缸内燃烧时，如果每分 钟释放1.2×107J的能量，发送机输出的功率是 8.5×104W，则此汽车发动机的效率是多少？
热机效率的计算专题
人教版九年级物理第14章第2节《热机的效率》知识点解析和综合训练
热机的效率热值定义：1kg 某种燃料完全燃烧放出的热量，叫做这种燃料的热值。
单位：固体燃料的热值的单位是焦耳每千克（J/kg ）、气体燃料的热值的单位是焦耳每立方米（J/m 3）。
热值是燃料本身的一种特性，只与燃料的种类有关，与燃料的形态、质量、体积无关。
公式：Q 放＝qm 、Q 放＝qV① Q ——放出的热量——焦耳（J ）；q ——热值——焦耳每千克（J/kg ）；m ——燃料质量——千克（kg ）。
② Q ——放出的热量——焦耳（J ）；q ——热值——焦耳每立方米（J/m 3）；V ——燃料体积——立方米（m 3）。
酒精的热值是3.0×107J/kg ，它表示：1kg 酒精完全燃烧放出的热量是3.0×107J 。
煤气的热值是3.9×107J/m 3，它表示：1m 3煤气完全燃烧放出的热量是3.9×107J 。
火箭常用液态氢做燃料，是因为：① 液态氢的热值大；② 液态氢的体积小，便于储存和运输。
燃料的有效利用、热机的效率燃料燃烧，使燃料的化学能转化为内能。
在实际应用中，燃料很难完全燃烧，所以放出的热量比实际计算出的要少。
另外，放出的热量又很难得到全部有效利用，总会有一部分热量损失。
例如，用蜂窝煤烧水时，热量损失的部分包括：① 未完全燃烧的部分；② 高温烟气带走的热量；③ 被容器、炉具、周围空气等吸收的热量。
有效利用燃料的一些方法：把煤磨成粉末状、用空气吹进炉膛（提高燃烧的完全程度）以较强的气流，将煤粉在炉膛里吹起来燃烧（减少烟气带走的热量）热机的效率：热机用来做有用功的那部分能量和完全燃烧放出的能量之比叫做热机的效率。
公式：总有用Q Q η ×100% 提高热机效率的途径：①使燃料充分燃烧，尽量减小各种热量损失；② 机件间保持良好的润滑，减小摩擦。
常见热机的效率：蒸汽机6%～15%、汽油机20%～30%、柴油机30%～45%第2节 热机效率1. 关于燃料的热值,下列说法正确的是( )A. 燃料的热值与燃料的燃烧情况有关B. 容易燃烧的燃料的热值一定大C. 煤的热值比干木柴的大,煤燃烧放出的热量比干木柴放出的热量多D. 0.5 kg 煤油和1.5 kg 煤油的热值一样大2. 一杯酒精烧掉一半以后,剩下的酒精 ( )A. 热值与比热容都减半B. 热值与比热容都不变C. 热值不变,比热容减半D. 热值减半,比热容不变3. 少数不法商人把一种黑色石头掺在优质煤中高价出售。
燃煤锅炉热效率效率计算
燃煤锅炉热效率效率计算————————————————————————————————作者：————————————————————————————————日期：燃煤锅炉的热效率热效率计算根据《关于发展热电联产的规定》(计基础〔2000〕1268号)文件，热效率=（供热量+供电量×3600千焦/千瓦时）/（燃料总消耗量×燃料单位低位热值）×100%，供热量就是热力产品（热水、蒸汽）根据供热流量、压力、温度的参数进行焓值计算后得出的焦耳热值当量年度产量，加上年发电量换算成焦耳热值当量（kWh乘以3600），二者的和就是热电厂年产品总量（电+热）。
分母是热电厂的燃料消耗，如果是燃煤电厂，就用所耗煤种的低位热值（可以查到）*年耗煤吨量；如果是燃气电厂，就用天然气的热值*年耗气量。
电厂出口的总产品热值比上输入的各种一次能源消耗热值，就是热效率。
如何求解热效率当前，能源日逐紧张。
如何节能，如何提高能源的利用效率已是摆在人们面前的一个突出而现实的问题。
热效率的计算也成为中考热点问题。
如何求解热效率，下面通过一些典例进行分析归纳。
一、燃具的效率例1、小明学习了热学的有关知识后，他想估算一下自己家煤炉的效率是多少。
于是小明仔细记录了他家每天烧水、煮饭、炒菜需要的时间，并把它折算成了烧水的时间，相当于每天将30Kg20℃的水烧开。
小明家实际平均每天需要烧4块蜂窝煤，按每块蜂窝煤含煤0．５Kg算，他家每天实际用煤2Kg．普通煤的热值为３×１０７J/Kg,则他家煤炉的效率是多少？［分析与解］：煤炉烧水，化学能转化为内能，水吸收的热量是有用能量，完全燃烧煤所放出的热量是总的能量。
煤炉的效率可用η=Q有用／Q总×１００％＝cmΔt/m'q×１００％计算。
Q有用=cmΔt=4.2×103×30×(100-20)J=1.008×107JQ总＝mq＝2×3×107J＝6×107Jη＝Q有用/Q总×１００％＝1.008×107J／6×107J＝16.8％二热机的效率例2、小兵同学想知道一辆小汽车的实际效率是多少。
第十四章 第2节 热机的效率-【教材解读】2022-2023学年人教版物理九年级全册
第2节热机的效率基础知识·细解读知识点一燃料的热值【重点+难点】1.燃料燃烧时的能量转化燃料的燃烧是一种化学反应，燃烧过程中，储存在燃料中的化学能被释放出来，加热物体，转变成物体的内能，即化学能转化为内能。
2.燃料的热值(1)定义：把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，热值用字母q表示。
(2)单位：焦每千克，符号是J／kg。
(3)物理意义表示燃料燃烧时放热的本领。
(4)理解热值的定义时注意三个关键词①某种燃料②完全燃烧③与其质量之比热值是个比值，它与释放的热量和质量无关，仅与燃料的种类有关。
生活物理不同燃料燃烧的效果图为一个家庭若只用某种燃料做饭时，该燃料一个月的用量，由图可知获得相同热量，需要的各种燃料的质量不同。
燃料的热值只与燃料的种类有关。
物理脱口秀 热值燃料特性日热值， 物理意义要理清。
质量体积不管用， 大小只由种类定。
3. 燃料燃烧的简单计算根据热值的定义我们可以推导出质量为m (或体积为V)的某种燃料完全燃烧时放出的热量的计算公式。
(1)固体和液体(2)气体【注意】(1)运算时单位一定要统一!(2)只有燃料完全燃烧时，才能用qm Q =或qV Q =进行计算。
【例1】 (山东日照中考)1 kg 铀全部裂变，释放的能量不低于2 000 t 煤完全燃烧时释放的能量。
已知煤的热值为3.0×107J ／kg ，那么1.2 k 铀全部裂变，释放的能量至少为 J 。
解析：1.2 kg 铀对应的煤的质量为m=1.2×2000 t=2400t 一2.4×106。
2.4×106kg 煤完全燃烧释放的能量为J J mq Q 1376102.7kg /103.0kg 104.2⨯=⨯⨯⨯==。
答案：7.2×1013 提醒mQq =的含义 由热值的定义得到mQq =。
注意公式中每个物理量都有其特殊的物理意义，不能错误地认为q 与Q 成正比，与m 成反比。
人教版九年级物理《热机的效率》教学设计
《热机的效率》教学设计教学目标1.从生活中体会不同燃料燃烧释放热的本领不同,建立热值的概念。
2.能简单计算燃料燃烧放出的热量。
3.能说出热机工作时燃料释放能量的主要流向,知道什么是热机效率。
学情分析教材从生活中学生熟悉的情景切入教学,真实自然,符合学生的认知规律,学生对日常生活中的热效率问题比较熟悉,可以先讨论生活中的热效率再过渡到热机效率。
使知识的过渡相对平稳,不至出现难度较大提升的情况。
利用教材中热机的能流图启发学生思考,引导学生分析,得出热机效率的概念。
然后联系实际情况,简单分析了提高热机效率的方法,从物理走向社会。
重点难点重点:燃料的热值和热机的效率。
难点:对热机效率的理解。
教学过程【导入】燃料的热值教师：展示图片要求学生找到共同点，讲述燃料的重要性和燃料燃烧的实质。
教师:生活中常见的燃料种类有哪些?学生:日常生活中,常见的燃料有煤、木柴、液化气、煤气、酒精、汽油、柴油,在农村还有烧农作物的秸秆,有些地区还有用牛粪作为燃料的。
教师:课件展示常见的燃料以及分类，并要求学生对列举的燃料进行分类。
(一)热值教师:提出两个生活中常见的问题：1.燃烧1kg的木材和燃烧5kg的木材，哪个放出的热量多？2燃烧15kg的木材和燃烧15kg的煤气，哪个放出的热量多？师生：一起交流回答得出结论：燃料燃烧放出热量的多少与燃料的种类和质量有关，引入燃料热值的概念。
教师:我们把某种燃料完全燃烧放出的热量与其质量之比,叫做这种燃料的热值。
教师:在用煤烧火时,会发现烧完后,还会有残留的煤块。
用酒精烧火时,能闻到酒精的气味,说明有一部分酒精还没有燃烧就散发到了空气中等。
这些情况都称为不完全燃烧(无论因为化学原因还是物理原因,意思是指燃料的燃烧产物中还含有某些可燃物质的燃烧),在实际中燃料都很难做到完全燃烧。
但在对热值的定义中是指燃料完全燃烧放出的热量,是实际燃烧中很难达到的一种状态。
师生:燃料热值的计算公式q=Q放/m教师:热值的单位符号是J/kg,读做焦每千克。
13.4热机效率计算专题
❖ (2)这些热量如果用天然气蒸汽锅炉供应，且 天然气蒸汽锅炉的热效率为90%，则利用上 述地热能供暖1小时可以节约多少天然气？（ 天然气的热值q＝4×107 J/kg）
❖ (1)水吸收的热量
❖ (2)燃气锅炉烧水时的效率
❖ (3)若换用可燃冰，应使用多少可燃冰
❖ 2可燃冰是一种新型能源，它是水和天然气在 高压低温情况下形成的类冰状结晶物质，主 要成分是甲烷，我国可燃冰已试采成功，技 术处于世界领先，用燃气锅炉烧水时，把质 量为500kg，初温20 ℃的水加热到沸腾，共 燃烧12m3天然气，已知水的比热容c＝ 4.2×103 J/(kg·℃)，天然气热值q＝4.2×107 J/kg ，可燃冰的热值为同体积天然气的160 倍，求：
名言警句
人的一生全靠奋斗， 唯有奋斗才能成功。
第十三章 内能与热机
关于内能中的热机效率计算题
卢医初中 魏晓健
一、物质吸收，放出热量计算公式
Q吸=cm(t2-t1) Q放=cm(t1-t2)
二、燃料放出热量的计算公式
Q放＝mq Q放＝vq
三、热机效率的计算公式
η＝ w有/ Q总×100％或
炉子效率η＝ Q吸/ Q放×100％
❖ (1)热水器中的水吸收的热量是多少？[水的比热容c＝ 4.2×103 J/(kg·℃)，水的密度=1.0×103kg/m3]
❖ (2)热水器5小时内接收的太阳能是多少？
❖ (3)热水器的效率是多少？
❖ (4)若改用煤气来加热这些水，需要完全燃烧多少千克 煤气？(煤气的热值q＝4.2×107 J/kg，假设煤气完全 燃烧放出的热量全部被水吸收)
九年级物理上册第14章内能的利用第2节 热机的效率
可以释放出更多的热量。
D．较高的热值
夯实基础逐点练
2．【2018•株洲】木炭的热值为3.4×107 J/kg，它表示1 kg
木炭( D )
燃料完全燃烧放出的热量
A．具有3.4×107 J的热量 与其质量之比，叫做这种
B．具有3.4×107 J的内能 燃料的热值
C．完全燃烧对外做功3.4×107 J
答案呈现
夯实基础逐点练
1．【2017•白银】2016年8月，我国发射了全球首颗量子卫
星，为了纪念墨子，这个全球首颗量子卫星被命名为“
墨子号”。发射卫星的火箭常使用液态氢作为燃料，主
要是因为液态氢具有( D )
A．较小的密度
液态氢具有较高的热值，
B．较大的比热容
完全燃烧相同质量的液态氢，
C．较低的沸点
2 全球汽车保有量在迅速增长，截至2011年，全球 处于使用状态的汽车数量已突 破10亿辆。每辆汽 车每年耗油1.8t，汽车内燃机的效率平均值取 30%。如果能把内燃 机效率提高1%，全球每年 可以节约多少燃油？
解：每辆车每年有效耗油量（用于做有用功的油）：
m1=mn=1.8t×30％=0.54t 若热机效率提高1％,每辆车每年的耗油量： m2=m1/n1=0.54/31％≈1.74t 每辆车每年节约的油：m3=m-m2=1.8t-1.74t =0.06t 全球总节约的油：m总=1010×m3=1010×0.06t=6×108.
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？
由图可知，真正能转变为对外做有用功的能量只是燃 料燃烧时所释放能量的一部分。
热机的效率
定义 用来做有用功的那部分能量和燃料完全燃烧放 出的能量之比。
第2节 热机的效率PPT课件
一、燃料
1、燃料的种类。
2、燃料的热值。
某种燃料完全燃烧放出的热量与其质 量之比叫做这种燃料的热值。
单位： J/kg
计算： 5千克烟煤完全燃烧，所释放出来的热量
是多少？（烟煤的热值为2.9×107 J/kg）
解： Q放 =2.9×107 J/kg × 5kg
热值q
即：Q放=qm
质量（m）
Hale Waihona Puke 考：在内燃机中，燃料所释放的能量都到哪里去了？
4O％。已知汽车整车质量为1375kg，油箱容积 为50L。（汽油热值q=3.3×107J/L， g=10N/kg)
（1）这时汽车牵引力做功的功率是多少？
（2）该车加一满箱汽油，按照以上速度最多可 以匀速直线行驶多远的路程？
作业:
写在最后
经常不断地学习,你就什么都知道。你知道得越多,你就越有力量 Study Constantly, And You Will Know Everything. The
More You Know, The More Powerful You Will Be
Thank You
在别人的演说中思考，在自己的故事里
Thinking In Other People‘S Speeches，Growing Up In Your Own Story
讲师：XXXXXX XX年XX月XX日
量为
J，煤气完全燃烧放出的热
量为 J，煤气灶烧水的效率为 .
已知煤气的热值为3.6×107J/m3，0.28m3的煤
气完全燃烧放出的热量是多少？若这些热量的 50%被温度为20℃，质量为30kg的水吸收，则 水温升高多少？[c水=4.2×103J/(kg·℃)]
第2节 热机的效率课件
想一想
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？
燃气 损失的内能 内能
பைடு நூலகம்
无用的 机械 能
有用机械能
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。
汽油机的效率为 20%~30% 蒸汽机的效率只有6%~15%
柴油机的效率为30%~45%
合作探究
1.我们在用煤气烧水的时候，煤气能否 充分燃烧，煤气燃烧放出的热能否都 被水吸收？
意义：提高热机效率可以节省燃料，减少污染。 提高热机的效率的方法： （1）使燃料充分燃烧;
（2）尽量减少各种热量损失；
（3）利用废气的能量；（主要措施）
（4）注意保养，保证良好的润滑，减少因克服摩擦阻 力而额外消耗的能量。
合作探究
精讲点拔
1.为了提高热机的效率，在大型火力发 电站，人们常常利用蒸汽轮机排出的废 气来供热，这就是热电站。
2.柴油机上安装了一个笨重的飞轮，这是为 了 利用飞轮的惯性完成吸气、压缩、排气冲程 。
3.转速为1800r/min的四冲程内燃机，每秒经过
60 个冲程，做功 15 次。若该内燃机 的功率为9000W，则一次做功 600 J。
4.金属制成的汽缸中装有柴油与空气的混合物，有可 能使汽缸中柴油达到点燃的过程是：
Q放=qV
5.请写出这两个公式的推导式。
Vm==QQ放放/q/q
qq==QQ放放//mV
合作探究
6．讨论：在实际的燃烧过程中，燃 料能否充分燃烧？如果不能则燃料的 热值是否会发生变化？
热值是一个理论值，只有燃料充分燃烧，放 出的热量才等于利用上述公式计算得出的热 量。因为燃料不可能完全燃烧，所以放出的 热量会比理论值稍小。但燃料的热值不会改 变。
第2节 热机效率(知识点梳理)(解析版)
第2节 热机效率（知识点梳理）（解析版）★考点概览一、知识点与考点二、考点解析1.热机效率是本章重点内容，主要涉及到热值的概念及其相关计算，热机效率的计算三个方面。
故本节主要内容是应用热值进行有关计算问题，希望在复习中加强学生计算能力的培养。
中考试卷中有关效率和热值的计算，虽然分值不一定很高，但在考查学生计算能力和对效率概念的理解上，属于典型考题；考试题型以选择题、填空题为主，有的也作为一个知识点与其他压轴题结合。
2.考点分类：考点分类见下表1．热值（q ）：1kg 某种燃料完全燃烧放出的热量，叫热值；热值单位是：J/kg 。
（1）燃料燃烧放出热量：Q放＝qm ；（Q放是燃料放出的热量，单位是J ；q 是热值，单位是J/kg ；m 是质热机效率热值概念量，单位是kg。
）对于热值的概念，要注重理解三个关键词：“1kg”、“某种燃料”、“完全燃烧”。
1kg是指燃料的质量，如果燃料的质量不是1kg，那么该燃料完全燃烧放出的热量就不等于热值的数值；某种燃料是指热值与燃料的种类有关；完全燃烧意思是燃料要完全烧尽，否则1kg燃料燃烧过程中，化学能转变成内能就不是该热值所确定的值。
（2）热值反映的是某种物质的一种燃烧特性，同时反映出不同燃料燃烧过程中，化学能转变成内能的本领大小；也就是说，它是燃料本身的一种特性，只与燃料的种类有关，与燃料的形态、质量、体积等均无关。
2.热机的效率：用来做有用功的那部分能量和燃料完全燃烧放出的能量之比，叫热机的效率。
热机的效率是热机性能的一个重要指标。
公式：3.在热机的各种损失中，废气带走的能量最多，设法利用废气的能量，是提高燃料利用率的重要措施。
注意：热机能量的损失：①燃料未完全燃烧（完全燃烧条件：充足空气，研磨成细颗粒）；②废气排出带走能量（废气的利用）；③克服磨擦，消耗能量（使用润滑剂，减小摩擦）。
★考点一：热值概念及应用◆典例一：（2020·南充）若一辆小汽车一年行驶一万公里，消耗1t汽油，这些汽油完全燃烧放出J的热量；某次行驶过程中，该汽车汽油机曲轴的转速为3600r/min，在1s内汽油机对外做功次（q汽＝4.6×107J/kg）。