热机效率预习案

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第十四章第2节热机的效率

2013年秋学期九年级物理导学案编制人：梁懿春审核人：审批人：《第十四章第2节热机的效率》导学案【学习目标】1、认识燃料的热值，了解常见燃料的热值。

会利用燃料热值进行简单计算。

2、通过能量的转化和转移，认识热机的效率。

3、联系生活，说出提高热机效率的意义。

【学习重难点】：通过能量的转化和转移了解燃料热值和热机的效率.【课前预习】1热机是将能转化为能的机械。

2．内燃机是由、、、四个冲程组成的。

3．叫做这种燃料的热值。

通常用字母表示，单位是，单位符号是，4.热值在数值上等于1kg 。

计算公式为，5.煤的热值是3×107 J/kg，它表示，若完全燃烧2 kg煤，放出热量为。

6．叫做热机的效率，热机的效率总是。

【共同探究】★学生活动一：阅读课文P22-23“燃料的热值”，并回答下列问题：①燃料的种类很多有固态的也有液态的还有_____态的，例如______、、等。

燃料的燃烧是一种_ __反应，燃烧过程中燃料的__ _能得到释放，转化为周围物体的____能。

②_________________ ______叫燃料的热值。

③热值是燃料的一种______，其物理量符号是______。

单位是，单位符号是。

热值在数值上等于，计算公式为。

④干木柴的热值是________ _______，其物理意义是______________________ 。

4kg的干木柴完全燃烧能放出_____ __J的热量？学生活动二：阅读课文P23-24，完成以下填空：1.我们利用内能可以____ __和___ __。

2.由于燃料很难完全燃烧，所以实际放出的热量比计算出的热量值要_ _。

而且有效利用的热量又比实际放出的热量_ _。

（填大、小）所以利用内能时就存在效率问题。

用煤烧水中被人类有效利用的能量只是_________ _____,其计算方法是________________；提供这些能量的总能量是____ __提供的。

这些总能量的计算方法是_______________________。

九年级物理全册 14_2 热机的效率学案(新版)新人教版

14.2 热机的效率学习目标：1、建立热值概念。

知道热值是燃料燃烧放热的特性，了解热值的表示法和常见燃料的热值，能利用热值表进行有关燃烧放热的简单计算。

2、了解热机效率。

知道热机工作时燃料释放能量的主要流向，知道可以怎样提高热机效率。

学习重、难点：热机的效率及影响热机效率大小的主要因素，提高热机效率的方法和意义。

实验法，观察归纳法预习案课前预习（一）热值（1）燃料的热值：____________________________________。

符号：______（2）单位：________________。

气体燃料的热值单位：______________。

（3）热值的物理意义_______________________________ 。

干木柴的燃烧值是1.2×l07焦/千克物理意义是________________________________________________。

（4）公式：________________________（二）、热机效率。

(1)概念：热机的效率：________________________________________。

(2) 公式：________________________________________.我的疑惑：探究案重点问题探究展示例1：在观察水的沸腾实验中，用酒精灯将杯中230g，60°C的热水加热到沸腾，共用去2.5g的酒精，问：酒精完全燃烧所释放的热量中有百分之几被水吸收？解：酒精完全燃烧产生的热量Q1=qm酒=3.0×107J/kg×2.5×10-3Kg=7.5×104J水吸收的热量Q2=cm(t0-t)=4.2×103J/(kg.°C) ×230×10-3kg×40°C=3.864×104Jn=Q2/Q1×100﹪=51.5﹪例2：一载重车在一段平直的高速公路上行驶10.08km，所用的时间是8min，消耗的燃油是3L（假设燃油完全燃烧），汽车发动机在这段时间内的功率为63kw,燃油的密度是0.8×103kg/m3，热值为3.15×107J/kg.问：（1）汽车行驶的速度（2）汽车行驶过程中的牵引力（3）汽车发动机的效率解：（1）v=s/t=10080m/480s=21m/s（2）方法一：p=w/t=Fs/t=fvF=p/v=63000w/（21m/s）=3000N方法二：w=pt=63000kw×480s=30240000JF=w/s=30240000J/10080m=3000N(3)燃油完全燃烧所释放的热量Q=mq=800kg/m3×0.003m3×3.15×107J/kg =7.56×107J热机效率：n=W有用/ Q总×100﹪=30240000J/7.56×107J×100﹪=40﹪2、分析课本24页图14.2－2的热机燃料燃烧能量走向示意图讨论如何提高热机效率的效率？方法：______________________、_________________________、_________________________________。

人教版九年级物理第十四章-第二节：热机的效率导学案

人教版九年级物理第十四章-第二节：热机的效率导学案导学目标•了解热机的基本概念和工作原理。

•理解热机效率的定义和计算方法。

•掌握热机效率与热力循环之间的关系。

导入示例假设你正在农田里干活，劳作了整整一个上午，感觉非常疲惫。

这时，你看到旁边有一台小型汽车，里面的发动机正在工作，散发着热量。

你突然想知道这台发动机为什么能够转动汽车，并且产生这么多热量。

你开始思考，这个过程中是否存在某种能量转换的原理呢？学习内容热机的定义和工作原理热机是指能够利用热能进行能量转换的设备或系统。

常见的热机包括汽车发动机、蒸汽机、内燃机等。

热机的工作原理基于热力学第一定律和热力学第二定律。

热力学第一定律（能量守恒定律）指出，能量可以从一种形式转化为另一种形式，但总能量守恒。

热力学第二定律（熵增原理）则规定了自然界中热量只能由热量高的物体传递到热量低的物体，不可能自动从热量低的物体传递到热量高的物体。

热机利用热量高的物体的热量，通过一系列的能量转换和能量传递，最终输出有用的功。

热机效率的定义和计算方法热机效率是热机输出功与输入热量之比的衡量指标，用来衡量热机的能源利用效率。

热机效率的计算公式为：η = (输出功 / 输入热量) * 100%其中，η表示热机效率，单位为百分比；输出功是热机输出的有效功，单位为焦耳（J）或千焦（kJ）；输入热量是热机从热源吸收的热量，单位也为焦耳或千焦。

热机效率与热力循环热力循环是指热机在工作过程中，吸热、放热、做功和增加熵的过程。

常见的热力循环包括卡诺循环、汽车发动机的循环等。

根据热力学第二定律的规定，热机在工作过程中无法将所有的输入热量都转化为有用的功。

理论上，卡诺循环具有最高的热机效率，称为卡诺效率。

卡诺效率仅依赖于热源的温度差异，与具体工作物质无关。

其他热力循环的效率都低于卡诺效率。

学习要点1.热机是指能够利用热能进行能量转换的设备或系统。

2.热机利用热源提供的热量，通过能量转换最终输出有用的功。

热机的效率教案（精选4篇）

热机的效率教案（精选4篇）热机的效率篇1一、导课。

1、复习提问：什么是机械效率？热机是内能转化为机械能的机器，它跟所有机械一样，也有效率的问题。

热机的产生和发展，推动了社会生产力的发展，促进人类文明的同时，也带来了环境污染的问题。

这一节课，我们就来学习热机效率和环境的保护。

2、引入新课。

二、热机的能量损失。

1、提出问题，热机把燃料所蕴藏的化学能除了做有用功以外；同时还有哪些形式损失能量？2、梳理总结，说出热机燃料释放能量的主要走向。

三、热机效率。

1、引出热机效率的概念，提出自学要求，看课本相关内容画出热机效率2、组织学生讨论：如何提高热机效率四、环境保护。

1、热机给人类生活带来方便的同时，也带来什么问题，你觉得应怎样解决这些问题？2、组织学生分组讨论、交流，并通过学生的展示予以肯定。

五、出示目标，学生小结。

六、巩固练习：1、热机是把能转化为能的机械，在热机里，转变为的能量和燃料完全燃烧所释放的能量的比值称为热机效率。

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。

4、目前，社会上有一些旧的被淘汰的内燃机，从长远看，你认为有必要修一修再使用吗？说明原因。

热机的效率教案篇2教学要求1.常识性了解什么是热机效率和提高热机效率的主要途径。

2.常识性了解内能的利用与环境保护，加强学生搞好环境保护、控制和消除污染的意识。

教学过程(一)复习提问1.什么叫热机？2.多数汽油机是由哪四个冲程的不断循环来保证工作的？其中哪个冲程是燃气对活塞做功？3.你能说出汽油机和柴油机在构造上、工作过程上的主要异同点吗？(二)进行新课问：什么叫机械效率？教师：使用机械要讲究机械效率、热机也有一个效率的问题。

初中热机的效率教案

初中热机的效率教案教学目标：1. 知识目标：知道热机的效率，了解提高热机效率的途径。

2. 能力目标：培养用物理图表分析问题的能力，提高联系实际思考问题的能力。

3. 情感目标：感受技术与社会的联系，建立废物利用的观念。

教学重点：1. 热机的效率概念及其计算。

2. 提高热机效率的方法。

教学难点：1. 热机效率的计算和理解。

2. 损失能量的分析和应用。

教学准备：1. 教材、PPT、黑板。

2. 学生实验器材：热机模型、能量转换器等。

教学过程：一、导入（5分钟）1. 利用PPT展示热机的工作原理和能量转换过程，引导学生思考热机的效率指的是什么。

2. 提问：什么是热机的效率？为什么热机的效率很重要？二、知识讲解（15分钟）1. 讲解热机的效率定义及计算公式：热机效率 = 有用能量输出 / 输入能量。

2. 介绍常见热机（如蒸汽机、内燃机）的效率及其影响因素。

3. 讲解损失能量的原因和损失能量的利用。

三、实例分析（15分钟）1. 分析蒸汽机的效率低的原因：热量损失、机械损失等。

2. 分析内燃机的效率较高的原因：燃烧充分、损失能量较少等。

3. 分析火电站能量损失的原因及提高效率的方法。

四、学生实验（15分钟）1. 安排学生分组进行实验，观察和记录实验数据。

2. 学生通过实验探究热机效率的变化规律。

五、总结与拓展（10分钟）1. 总结提高热机效率的方法：优化设计、减少损失、提高燃烧效率等。

2. 讨论：如何将损失的能量应用于其他用途，实现能源的节约和废物利用。

3. 提问：热机效率在实际生活中的应用和意义。

六、作业布置（5分钟）1. 请学生结合实验结果，撰写实验报告。

2. 请学生思考并回答：如何设计一个高效率的热机？教学反思：本节课通过讲解、实验和讨论等多种教学手段，使学生了解了热机的效率及其影响因素，掌握了提高热机效率的方法。

在实验环节，学生积极参与，动手动脑，提高了实践操作能力和观察分析能力。

在讨论环节，学生联系实际，思考问题，培养了废物利用的观念。

NO.02热机的效率探究案讲评

具体要求：
1.面向购买知识的同学，表述简洁。 2.理清思路，抓住关键。 3.总结规律，引导思考。
提醒：需要帮助可以举手示意！
当堂检测T2
当堂检测T3
后黑板中
白板
6组
7组
答疑解惑
请同学们积极思考，帮助其他同学解决疑惑。
画龙点睛
一、燃料的热值
定义：1kg(或1m3)某种燃料完全燃烧放出的热量。
单位：焦每千克（J/kg）或焦每立方米（J/m3）
或焦每升（J/L）特别提醒：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）、是否完全燃烧无关。
三、热机中燃料释放能量的主要走向示意图及热机效率
废气排出带走的能量燃料完全燃烧放出的能量Q放做有用功的能量W有由于机械传动等克服摩擦所消耗的能量
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。即：
10组
11组 12组 13组 14组
要求：1.有展示任务的同学迅速按要求到指定地点展示，展示完毕继续完成自己的探究案； 2.没有展示任务的同学迅速、独立、认真完成探究案；
3.标注疑问，以备合作探究。
第十四章
第2 节
热机的效率探究案参考答案
探究问题：热机效率 1.能量去向：做有用功的能量、散热和克服摩擦消耗的能量、废气排出带走的能量提高热机效率的措施：（1）使燃料充分燃烧；（2）尽量减少各种热量散失；（3）在热机的设计和制造上采用先进的技术；（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。 2.（1）6.3×107J （2）2.04×108J （3）30.88%

W有 Q放
100%

热机的效率导学案

第14.2节《热机的效率》导学案学习目标1.理解并掌握热值的概念、单位、计算公式。

2.会运用热值的计算公式进行计算，3.理解并掌握热机效率的概念、热散失的途径、提高热机效率的方法。

4.了解燃料燃烧对环境的影响。

自主探究1.某种燃料完全燃烧放出的热量与其之比，叫做这种燃料的热值。

2.在国际制单位之中，热量的单位是 .质量的单位是，则热量的单位是，符号是。

3.用来做的那部分能量，与燃料完全燃烧放出的能量之比，叫做热机的效率。

合作探究一、热值生活体验：生活中我们可以使用哪些燃料？这些燃料如何分类？思路点拨：生活中经常使用的燃料有很多，可以按状态分类。

固体燃料有木柴、煤等，液体燃料有汽油、柴油等，气体燃料有煤气、天然气等。

思考讨论：（1）1 kg的干木柴和10 kg的干木柴在同样燃烧时，放出的热量是否相同？（2）相同条件下，1kg干木柴和1kg煤，哪-种燃料能烧开更多的水？（3）烧开同-壶水，用干木柴和用天然气所需要燃烧的质量一样吗？（4）1kg的干木柴完全燃烧和未完全燃烧时放出的热量是否相同？（5）影响燃料燃烧放出热量的因素是什么？答案点拨：（1）干木柴在同样燃烧时.木柴的质量越大，燃烧放出的热量越大。

（2）1 kg煤燃烧后能烧开更多的水。

（3）烧开同一壶水，用干木柴和用天然气所需要燃烧的质量不同，用干木柴的质量大，用天然气的质量小。

（4）干木柴燃烧得越充分放出的热量就越大，完全燃烧比未完全燃烧放出的热量大。

（5）燃料的质量、燃料的种类，燃料燃烧的状况。

自主学习：阅读课本P22-P23“燃料的热值”的内容，学有关的知识。

1.燃料的热值的物理意义：热值在数值上等于某种燃料完全燃烧放出的热量。

2.固体或液体燃料完全燃烧放出热量的计算公式Q= .气体燃料完全燃烧放出热量的计算公式Q= 。

二、热机的效率思考讨论：（1）用煤烧水时，煤能完全燃烧吗？（2）煤燃烧放出的热量能全部被水吸收吗？答案点拨：（1）煤不能完全燃烧。

14.2热机的效率教案

14.2 热机的效率教案教学目标：【知识与技能】1．了解常见燃料的热值，能利用热值表进行有关燃烧放热的简单计算．2．了解热机效率，知道热机工作时燃料释放能量的主要流向，知道提高热机效率的途径．3．能举例说明燃料燃烧产生的气体排放对环境的影响，了解内能的利用和环境保护的关系．【过程与方法】1．通过观察，从生活中体会不同燃料燃烧释放热量的本领不同，引入热值的概念．2．讨论提高热机效率的方法，引导学生参与讨论交流，促进学生主动学习．【情感、态度与价值观】结合有效提高热机效率的方法，使学生懂得节能及充分利用能源的重要意义．【重点】从能量转化的角度认识燃料的热值，对燃料热值的概念及热机的效率的理解．【难点】热机中的能量转化及损失，热机的效率的计算．教学过程：知识点一燃料的热值【自主学习】阅读课本P22－23，完成以下问题：1．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__，在国际单位制中，热值的单位：__焦每千克__，气体燃料的热值单位：__焦每立方米__.2．阅读常见燃料的热值表，表中热值最大的燃料是__氢__.3．酒精的热值是3.0×107J/kg，物理意义是__每千克的酒精完全燃烧放出的热量为3.0×107 J__.【合作探究】演示一几种燃料1．相同质量的不同燃料，燃烧时放出的热量是不是相同？答：不相同．2．学生讨论火箭升空，为什么往往以液态氢作为燃料？答：因为氢的热值大，相同质量的不同燃料中，氢释放的热量最多，故利用氢作为燃料．【教师点拨】1．热值是燃料的一种特性，热值反映了不同燃料在燃烧过程中将__化学能__转化为__内能__的本领大小．2．热值与燃料的__种类__有关，与燃料的质量、体积、是否完全燃烧等没有关系．3．固体燃料完全燃烧放出的热量的计算公式：Q放＝mq，气体燃料完全燃烧释放的热量的计算公式：Q放＝Vq.【跟进训练】关于燃料的热值，下列说法正确的是( D )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煤油的热值一样大知识点二热机的效率【自主学习】阅读课本P23－24，完成以下问题：1．热机的效率：对于热机而言，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__.2．在热机的各种能量损失中，__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主要措施．【合作探究】演示二热机燃料的能量走向示意图1．观察上图，思考用煤气烧水时，煤气燃烧释放的热量能否被水完全吸收？有哪些能量损失？答：不能．能量损失有：(1)煤气不能完全燃烧，损失了一部分能量．(2)装水的容器、煤气灶本身吸收一部分热量．(3)高温的烟气带走了一部分能量．(4)还有一部分能量散失掉了．2．分析“热机燃料的能量走向示意图”，热机的效率能达到100%吗？为什么？答：不能．热机在工作过程中，燃料不可能完全燃烧，废气带走较多的热量，机器本身散热，克服机械间摩擦做功，这些情况都会造成能量损失．剩余的能量才是有用的能量，在燃料完全燃烧提供的能量中只占一部分，所以热机效率不可能达到100%.3．你知道如何提高热机的效率吗？答：(1)尽量使燃料充分燃烧．(2)减少各种热损失．(3)保证热机各部件的良好润滑，减小摩擦等．【教师点拨】1．根据热机的效率的定义，总结出热机的效率的表达式为η＝W 有用Q 总. 2．热机的效率是热机性能的重要指标，热机效率不可能达到100%.提高热机效率能够节约能源，减少污染．【跟进训练】1．如图所示是某内燃机工作时的能量流向示意图，该内燃机的热机效率是( B )A ．25%B ．35%C ．40%D ．75%2．一辆汽车的发动机每消耗柴油40 kg ，做有用功3.3×108 J ，这辆汽车发动机的效率是多少？(柴油的热值q ＝3.3×107 J/kg) 解：柴油完全燃烧放出的能量：Q 放＝mq ＝40 kg ×3.3×107 J/kg ＝1.32×109 J ，此热机的效率：η＝W 有用Q 放×100%＝3.3×108J 1.32×109J×100%＝25%. 课堂小结：热机的效率⎩⎪⎨⎪⎧ 燃料的热值⎩⎪⎨⎪⎧ 定义及特性燃料释放热量公式热机的效率⎩⎪⎨⎪⎧ 能量流向图热机效率计算公式提高热机效率的途径。

热机的效率

灵石二中物理科学案卡年级九年级时间教学过程第二部分拓展训练案课题热机的效率主备教师3、下列关于热值的说法正确的是（） A.燃料不燃烧，其热值为零。

B.燃料不完全燃烧其热值要变小。

C.燃料的热值与燃烧情况和质量无关，只与燃料种类有关。

D. 燃料燃烧时放出热量多的其热值就大。

4、要提高热机的效率，下列做法不可行的是（）A.尽量减少废气带走的热量。

B.尽量保持机械部件之间有良好的润滑。

C.尽量减少曲轴传递给飞轮的机械能。

D.尽量减少散热损失。

5、火箭常用液态氢气作燃料，其原因是（）。

6、我国实施的“西气东输”工程中，西部地区的天然气被输送到缺乏能源的东部地区。

天然气与煤相比，从热学角度分析它的优点是__________ ，从环保角度分析，它的优点是________________7、汽油的热值是4.6×107J/kg，按照理论计算，完全燃烧___________汽油放出的热量就可使10Kg 的水温度升高46℃，而实际加热时，所需的汽油要远比这个数值大，由此可见，提高使用燃料的 ______是节约能源的重要途径。

五、提升反思1.某中学为学生供应开水，用锅炉将200K g 的水从25℃加热到100℃，燃烧了6Kg 的无烟煤。

（无烟煤的热值是3.4×107J/kg, 水的比热容为4.2×103J/(kg·℃)（1）锅炉内200K g 的水吸收的热量是多少焦耳？（2）6Kg 无烟煤完全燃烧放出的热量是多少焦耳？（3）此锅炉的效率是多少？学习目标理解并掌握热值的概念、单位、计算公式第一部分预习案（一）燃料的热值1、常见的燃料有哪些，________________________他们在燃烧时都会释放能量，但它们释放能量的能力是否相同呢？______________2、_______________________________________叫做这种燃料的热值，用字母 _________表示，单位_________符号是________ ，利用热值计算热量的公式是_________________________ 思考：给热值下定义时你认为应该注意哪些？气体燃料通常不用质量而用体积，因此计算气体燃料放热时，公式应该写成 __________单位符号是________________ 。

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E1 ×100% E4
B．
E4 ×100% E1
C．
E3 E 4 ×100% E1
E4 ×l00% E1 E2班级
课题预习目标
姓名
预习评价
热机效率和环境保护《预习案》
1、从生活中体会不同燃料燃烧释放内能的本领不同，建立燃料热值的概念。 2、会查热值表，能根据燃料的热值计算燃料完全燃烧放出的热量。 3、能说出燃料燃烧释放的能量的主要流向，对热机效率（或炉子的效率）有初步的认识，能大致说出提高效率的途径。 4、举例说明燃料燃烧对环境的影响，培养自觉地环保意识。阅读课本 P50—53 内容一、燃料的热值 1、若烧开一壶水需完全燃烧 0.2kg 煤气，那么完全燃烧 0.2kg 干草能否烧开这壶水？这说明完全燃烧相同质量的燃料所放出的热量________。 2、在物理上用_______表示燃料燃烧放热情况，定义是__________ _____________________________，符号__________固、液体燃料单位符号________ 气体燃料的热值单位符号 ______________。 3、观察课本 51 页的“常见燃料的热值”表，你有何发现？。计算燃料燃烧放出热量的公式是
3、观察图 12-28，说出燃料燃烧对环境产生的污染有哪些？我国采取什么措施？
我的疑问：
检测案
1、 2009 年 4 月 15 日零时 16 分，我国在西昌卫星发射中心用“长征三号丙”运载火箭，成功将第二颗北斗导航卫星送入预定轨道。 “长征三号丙”运载火箭采用液态氢做为火箭的燃料，原因是液态氢具有（ A．较大的比热容 C．较大的热值
7
） B．较低的沸点 D．较高的凝固点 ,如果将煤油倒掉一半,它的热值将为 J/kg .
2、煤油的热值是 4.6χ 10 J/kg,意义是___________________________将质量 4kg 的煤油完全燃烧放出的热量是 3、热机是把________转化为_______能的机器。在热机里，转化为_______的能量和燃料完全燃烧所放出的能量的比值称为热机效率。 4．目前，世界各国对控制污染、保护环境非常重视，热机工作时对环境造成的主要污染是排出的大量____________和燃料燃烧排放的___________。 5．为控制大气污染，下列措施目前不可行的是 A．尽量用天然气代替煤作城市居民生活用的燃料 B．开发和使用新能源 C．改进消烟和除尘装置，提高其性能 D．禁止使用石油资源 6．以下提高热机效率的方法中，错误的是（） A．尽量减小热机功率 B．尽量使燃料充分燃烧 C．保证转动部分良好的润滑 D．尽量减少各种热散失 7．如图 4 所示为内燃机的能量流向图，热机效率（η ）等于 A．
二、热机效率和环境保护 1、热机燃料燃烧放出能量只有少部分转化为机械能，物理上用__________表示热机
预习要求
的这种性能，定义是__________________________________________。 2、观察右图，想一想热机的效率能达到 100 ﹪吗？为什么？我们应该如何提高热机效率？