人教版初中九年级物理：热机的效率
人教版版九年级全册物理热机的效率
(J/m.3)
①煤气的热值及其物理意义？ ②2m3煤气完全燃烧放出的热量约为多少J？
1.煤气的热值是3.9×107J/kg,它的物理意义是
____________________。完全燃烧2kg的煤气，
能放出________J的热量
2.三口之家分别单独使用不同种类的燃料时的平
在物理学中，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。
同种燃料的热值相同，不同燃料的热值一般不 同．它反映的是燃料的特性，其大小与燃料质量 大小、是否完全燃烧、放出的热量大小无关，但 在数值上等于一定质量的燃料完全燃烧放出的热 量（Q）与其质量（m）的比值．
q=Q放/m或 Q放=mq
2.如何提高热机效率，是减少能源消耗的重要问题，要提高热 机效率，其主要途径是减少热机工作中的各种 损失，其次是 保证良好的 ，减少机械损失。
3.为节约能源需提高热机的效率，下列措施中不能提高效率的 是
A、尽量使燃料充分燃烧 B、尽量增加热机的工作时间
C、尽量减少废气带走的热量 D、尽量减少热机部件间的摩擦
一半 D.煤的热值大于干木材的热值，燃烧煤放出的
热量一定比燃烧干木材放出的热量多
为什么炉渣颜色有的黑有的白？靠近炉灶有什么感觉？
不能完全燃烧
热，温度比周围高
放出来的热量比按热值计算的小
有效利用的热量比放出来的小
炉子的热效率 =
有效利用的热量
燃料完全燃烧放出的热量
在内燃机中燃料是否完全燃烧？ 燃烧释放的能量都到哪里去了？
均月消耗量为：木柴约200kg，烟煤约80kg，液
化石油气约30kg，煤气约60kg，这四种燃料燃烧
的热值最高的是（ ）
人教版九年级物理上册热机的效率
1．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，用符号__q__表示。热值的单位是__
焦每千克__，符号是__J/kg__。 2．热值是燃料的一种特性，不同燃料的热值一般__不同
__(填“相同”或“不同”)。 3．燃料完全燃烧时的放热公式为Q＝mq。 4．__用来做有用功的那部分能量__与__燃料完全燃烧 时所放出的能量__之比，叫做热机的效率。
知识点1 燃料的热值 1．(益阳中考)下列关于热值的说法正确的是( D )
A．2 kg煤的热值大于1 kg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．(株洲中考)木炭的热值为3.4×107 J/kg，它表示1 k103 J D．7.5×106 J 6．为节约能源，需提高热机的效率，下列措施中不能提
高热机效率的是( D ) A．尽量使燃料充分燃烧 B．尽量减少热机部件间的摩
擦 C．尽量减少废气带走的热量 D．尽量增加热机的工作
7．(西宁中考)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
知识点2 热机的效率 4．一台内燃机工作时，废气带走的能量占总能量的34%， 机械的摩擦和其他损失占总能量的11%，散热损失占总
能量的26%，这台内燃机的效率是( B )
5．若某厂家设计了一台酒精内燃机，且预想该酒精内燃 机的效率为50%，酒精的热值为3.0×107 J/kg，则燃烧 0.05 kg的酒精时，按照预想，该内燃机所做的有用功为
第十四章 内能的利用
14.2 热机的效率
燃料热值的理解
(1)燃料的热值在数值上等于1 kg某种燃料完全燃烧放出
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。
14.2热机的效率初中物理人教版九年级全册
第2节 热机的效率01 知识管理1．燃料的热值(1)我们把某种燃料____燃烧放出的热量与其质量____，叫做这种燃料的热值．热值的单位是____，气体燃料热值的单位是____．热值表示燃料在完全燃烧时把化学能转化为内能的本领大小．(2)燃料完全燃烧放热的计算公式：Q 放＝ ． 2．热机的效率(1)热机工作时，用来做____的那部分能量，与燃料 放出的能量之比，叫做热机的效率．热机效率的计算公式：η＝(2)设计和制造热机时，要不断改革和创新，以减少各种能量____．在热机的能量损失中，____带走的能量最多． 02 基础题知识点1 燃料的热值1．木炭的热值为3.4×107 J/kg ，它表示1 kg 木炭( )A ．具有3.4×107 J 的热量B ．具有3.4×107 J 的内能C ．完全燃烧对外做功3.4×107 JD ．完全燃烧放出热量3.4×107 J2．列关于热值的说法正确的是( )A ．2 kg 煤的热值大于1 kg 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3．质量为5 kg 的汽油，用去一半后，剩下的汽油( )A ．密度、比热容、热值都变为原来的一半B ．密度不变，比热容、热值变为原来的一半C ．密度、比热容变为原来的一半，热值不变D ．密度、比热容、热值都不变4．合理分类和利用垃圾可以变废为宝，在一定条件下，1吨垃圾能榨出170 kg 燃料油，若燃料油的热值为4.0×107 J/kg ，则这些燃料油完全燃烧释放出的热量为 J ，燃烧时燃料油的化学能转化为____能．5．成年人参加一次长跑，身体消耗的能量为6.6×106 J ，这些能量需要完全燃烧0.55 kg 的干木柴才能得到，则干木柴的热值为 J/kg ；干木柴用掉一半后，剩余干木柴的热值将____(填“变大”“变小”或“不变”)．6．根据下表列出的四种燃料的热值(单位：J/kg)，回答下列问题：酒精 柴油 煤油 氢3.0×1074.3×107 4.6×107 1.4×108(1)质量相等的四种燃料完全燃烧后，放出热量最少的是____，选用____作为卫星运载火箭的燃料较好．(2)完全燃烧____kg 煤油放出的热量为9.2×107 J.知识点2 热机的效率7．甲内燃机比乙内燃机的效率高，表示( )A ．甲内燃机做功多B ．甲燃料的热值比乙燃料的热值大C ．工作时间相同，甲耗油较少D ．甲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较大8．如图所示为内燃机的能量流向图，热机的效率(η)等于( )A.E 1E 4×100% B.E 4E 1×100% C.E 3＋E 4E 1×100% D.E 4E 1＋E 2＋E 3＋E 4＋E 5×100% 9．一台柴油机的热机效率为25%，表示的意义是 的那部分能量，与燃料 __的能量之比为25%.用这台柴油机工作时，完全燃烧2 kg 的柴油可做有用功 J ．(柴油的热值为4.3×107 J/kg)10．热机效率是热机性能的一个重要指标．有一热机，若一部分燃料完全燃烧时，放出的能量为8×103 J ，其中用来做有用功的那部分能量为3×103 J ，该热机的效率是 ．【易错点：提高热机效率的措施】11．为节约能源，需提高热机的效率，下列措施中不能提高热机效率的是( )A．尽量使燃料充分燃烧B．尽量减少热机部件间的摩擦C．尽量减少废气带走的热量D．尽量增加热机的工作时间12．如图所示是完全燃烧A、B两种燃料的质量与放出热量的关系图象，由图象可知，A、B两种燃料的热值大小关系是( )A．q A＜q B B．q A＝q B C．q A＞q B D．无法比较13．小明测试了自己家中分别单独使用不同种类的燃料时的平均月消耗量分别为木柴约100 kg，烟煤约40 kg，液化石油气约15 kg，煤气约30 kg，这四种燃料中哪种燃料的热值最高( )A．木柴B．烟煤C．液化石油气D．煤气14．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15．有甲、乙两台汽油机，它们的功率之比是2∶1，它们的热机效率之比是5∶4，那么在相同的时间里，它们所消耗的汽油的质量之比是____．16．“可燃冰”作为新能源，有着巨大的开发使用潜力．在同等条件下，“可燃冰”完全燃烧放出的热量可达煤气的数十倍，说明“可燃冰”的____大．若“可燃冰”的热值为1.4×1010 J/m3，2 m3的“可燃冰”完全燃烧后可放出的热量为J．若这些热量60%被水吸收，可以将_ kg水从0 ℃加热到100 ℃.[水的比热容为4.2×103 J/(kg·℃)]17.某物理兴趣小组的同学，用2kg的煤炉给100kg的水加热，发现这些煤完全燃烧也只让水温升高了60℃，则这些煤完全燃烧产生的热量是___________J，煤炉烧水时的热效率是___________%。
14.2热机的效率(教学课件)- 初中物理人教版九年级全一册
蒸汽机的效率很低，只有6%~15%。 内燃机中，燃料是在汽缸内部燃烧的 ，而且燃料与空气混合充分，燃烧得 比较完全，所以内燃机的效率比蒸汽 机的高。汽油机的效率为20%~30%， 柴油机的效率为30%~45%。
热机的效率
君子成人之美，不成人之恶
热机的效率是热机性能的重要指标。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。在 设计和制造热机时，要不断改进和创新，以减少各种能量损失， 提高效率。
下面说法不正确的是（ C ）
A．燃料燃烧时，将化学能转化为内能 B．人类使用的能量绝大部分是从燃料的燃烧中获得的 C．l kg的某种燃料燃烧时放出的热量叫做这种燃料的热值 D．提高燃料的利用率是节约能源的重要措施
解析：选C. l kg的某种燃料完全燃烧时放出的热量叫做这 种燃料的热值，必须加上“完全”两个字，故C错。
二、热量的计算
君子成人之美，不成人之恶
（1）固体或液体燃料： Q放 = mq
（2）气体燃料：Q放 = Vq
请仔细观察图片：
君子成人之美，不成人之恶
想一想
散热、克服摩擦损失 废气带走的能量
燃料Байду номын сангаас
完全
机械能
燃烧
放出 内燃机中燃料释放的
的能 量
能量都到哪里去了？
机件发
热散失
在热机的各种能
做有 量的损失中,废气
知识总结
君子成人之美，不成人之恶
学以致用
君子成人之美，不成人之恶
1. 对于燃料的热值，下列说法中，属于正确理解的是 () 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
最新人教版物理九年级上册第十四章第2节 热机的效率
一些燃料的热值 请说出你熟悉的燃料的热值，并说明其物理意义。
那么，为什么发射火箭上天要用氢做燃料呢？
自带燃料和氧化剂的火箭
长征五号运载火箭（简称“胖五”）是捆绑四个助推器的 两级半构型火箭，其芯级直径为5米，采用液氢液氧发动机
根据热值表，计算一下10吨氢完全燃烧放出多少焦耳的热量？ 氢的热值是1.4×108 J/kg 放出热量 Q = qm =1.4×108 J/kg× 10×103 kg =1.4×1012 J
解：（1）完全燃烧酒精的体积： V酒精＝125mL＝125cm3＝1.25×10﹣4m3， 根据ρ＝ mV可得，酒精的质量： m酒精＝ρ酒精V酒精＝0.8×103kg/m3×1.25×10﹣4m3＝0.1kg， 酒精完全燃烧放出的热量： Q放＝m酒精q＝3.0×107J/kg×0.1kg＝3.0×106J；
2. 关于热机效率，下列说法正确的是 ( C D ) 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
3．一台内燃机运行时各种能量损耗大致为：汽缸散热损失占25％， 废气带走的能量占30％，摩擦等机械损耗占10％，则内燃机的热机 效率为___3_5_%_____。
例题 某家庭用燃气热水器将质量为100kg、温度为20℃的自来水加热到 50℃，消耗的天然气体积为1m 3（假设天然气完全燃烧）。已知水 的比热容为4.2×10 3J/(kg•℃)，天然气的热值为3.2×10 7J/m 3。求： （1）天然气完全燃烧放出的热量； （2）水吸收的热量； （3）该热水器工作的效率。
练一练
完全燃烧125mL的酒精能放出多少热量（酒精的热值为3.0×107J/kg， 密度为0.8×103kg/m3）？若放出的热值42%被水吸收了，（c水＝ 4.2×103J/（kg•℃）并且水的温度由25℃升高到35℃，求水的质量。
第14.2 (课件)热机的效率
Q
放=
Q吸
=
6.72 105 J 40%
=1.68×106J
需要天然气的体积
V
Q放 q
1.68106 J 4.2107 J/m3
=0.04m3
答：(1)水需要吸收 6.72×105J 热量； (2)烧开这壶水需要燃烧 0.04m3 天然气。
例3.判断题：
1、燃料的热值大，完全燃烧释放的热量不一定多（√ ） 2、燃料燃烧越充分，则热值越大（× ）
3、某某种燃料的质量减半，则该燃料的热值、比热容也减
半（ × ）
4、甲的热值大于乙，代表甲燃料的放热能力比乙的强
（√ ）
例 4.2020 年是全面建成小康社会目标实现之年，乡亲们淘汰了柴炉，改用了清洁干净的液 化天然气炉。
例 5.某工厂利用地热温泉水辅助冬季供暖，地热温泉水每天出水量为 2.5×104kg，温泉水的 初温是 80℃，供暖后温度降到 40℃．温泉水的比热容是 4.2×103J /（kg·℃）．试求： （1）这些温泉水每天放出的热量是多少？ （2）若这些热量由热值是 3.0×107J /kg 的焦炭提供，至少需要燃烧多少千克的焦炭？
Q总(固体、液体) NhomakorabeaQ有qV
(气体)
思考与讨论
1.热机效率为什么总是小于1？ 2.效率的高低代表什么意思？ 3.效率小于1的原因？ 4.如何提高热机的效率？
通常的锅炉，燃料利用率比较低，因此在节约能源上改 造的潜力巨大。 提高锅炉效率的措施: （1）改善燃烧的条件，使燃料尽可能充分燃烧。
将煤磨成煤粉，用空气吹进炉膛，使之更完全燃烧；
热机的效率课件(共20张PPT)物理人教版九年级全一册
地球就在我们手中：废气污染、温室效应、热污染、噪声污染等。
实战演练
1.下列关于热机和环境保护的说法中，正确的是（
A. 热机排出的尾气没有内能
B. 热机的效率能达到100%
C. 热机都是使用汽油作燃料
D. 热机的大量使用会造成环境污染
）。
D
实战演练
2.（1）燃料燃烧过程：把燃料的
化学 能转化为
热
能。
（2）燃料的热值：1 kg的某种燃料 完全 燃烧放出的热量，叫作这种燃料的热
值。符号：
q ；单位：
J/kg
。
（3）燃料的热值是燃料的一种特性。同种燃料的热值相同。酒精的热值是
3.0×107 J/kg，表示的物理意义是
1kg 的酒精完全燃烧所放出的热量
是 3.0×107J 。
（4）燃料燃烧放出热量计算：Q=
m的单位是kg
由热值所表示的物理意义可得出：
燃料完全燃烧放热计算公式:Q = mq
Q = Vq
计算：500g汽油完全燃烧时可以放出多少热量？
解：查表可知，汽油的热值q=4.6×107J/kg
∵ m = 500 g = 0.5 kg
∴ Q = mq = 4.6×107J/kg×0.5kg= 2.3×107J
的比值称为热机效率。
2、计算公式： η=
W有
× 100％
Q放
3、注意：
（1）因为热机在工作过程中总有能量损失，所以热机的效率永远
小于100 %
（2）热机效率没有单位。或可以说单位为1
Байду номын сангаас
新课讲授
了解：各种热机的效率:
蒸汽机的效率只有6%~15%
柴油机的效率为30%~45%
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的热量。
（3）单位
国际单位：焦每千克； 符号：J/kg。
一、燃料的热值
1．燃料的热值（q） （4）气体燃料的热值
对某些气体燃料完全燃烧放出的热量与其体积 之比，叫做这种气体燃料的热值。
定义式： q Q V
物理意义：热值在数值上等于在标准状态下1m3 的燃料完全燃烧放出的热量。
气体燃料的单位：焦每立方米；符号：J/m3。
2．了解燃料的热值表
请找出你 熟悉的燃料的 热值，并说说 其物理意义。
理解：热值是 燃料本身的一 种特性。
为什么发 射火箭上天要 用氢做燃料？
3．有关燃料燃烧放热的计算
定义式
qQ m
qQ V
热量计 算公式 Q=qm
Q=qV
想一想
二、热机的效率
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？
【分析】已知推力和距离，根据W=Fs可求得所 做的有用功；再根据热值的定义式可得Q=mq求得柴 油完全燃烧时获得的内能，最后根据热机效率定义求 解。
1．对于燃料的热值，下列说法中，属于正确 理解的是（ C ）
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。
2.我国发射卫星的运载火箭发动机采 用液态氢作为火箭的燃料，原因是液态氢 具有（C ）
A．较大的比热容 B．较低的沸点 C．较大的热值 D．较高的凝固点
3．已知干木柴的热值是1.2×107J/kg，完全燃 烧0.7kg干木柴能放出多少热量？假设这些热量全部被 水吸收，能使多少千克水的温度由20℃升高到70℃？ 已知水的比热容为4.2×103J/（kg·℃）。
机，减少各种能量损失；③充分利用废气的能量；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。
二、热机的效率
常见的 一些热 机效率
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%
二、热机的效率
一台大型推土机的推力约为3×104N，匀速推着 土总行程达10km，消耗柴油约30.3kg，求推土机上 装的柴油机的热机效率。
4. 关于热机效率，下列说法正确的是： （CD ）
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 保证良好的涧滑； D．提高热机效率，有利于环保减排。
5．一台内燃机运行时各种能量损耗 大致为：汽缸散热损失占25％，废气带走 的能量占30％，摩擦等机械损耗占10％， 则内燃机的热机效率为____3_5_%____。
热机的效率
学习目标
1.从生活中体会不同燃料释放热量的本领不同，建立热 值的概念；
2.能简单计算燃料燃烧释放出的能量； 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。
热机的 工作原理是 什么？
煤炭
从哪 里获得内 能？
一、燃料的热值
想想议议
问题1
同样烧开一壶水，使 用不同的燃料，如用煤和 干木柴，所消耗的燃料的 质量是一样多吗？
问题2
相同质量的不同燃 料，燃烧时放出的热量 一样多吗？
经验告诉我们，等质量的煤和干木柴， 充分燃烧，煤放出的热量要比柴多得多。我 们用热值这个概念来表示燃料放出热量的本 领。
一、燃料的热值
1．燃料的热值（q） （1）定义
比值定义法
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。
定义式： q Q m
燃气燃 烧获得 的内能
损失的内 能
无用 的机 械能
有用机械 能
二、热机的效率
1．定义 用来做有用功的那部分能
定义式
量，与燃料完全燃烧放出的能
量之比，叫做热机的效率。
2．提高热机效率，节约能源，减少
污染。
W有 Q放
（1）热机的效率是热机性能的重要指标（ 看下页图片）。
（2）提高效率的途径 ①提高燃料利用率，使燃料充分燃烧；②改进热
燃料的 热值
燃料完 全燃烧 时放出 热量计
算
热机效 率
谢谢