热机的效率详细知识点经典例题习题图文稿
热机的效率---详细知识点、经典例题、习题
课题热机的效率教学目标（1）知道热机的效率；（2）了解提高效率的途径；重点、难点计算热机的效率教学内容一、知识点梳理复习（一）热值1、定义：某种燃料完全燃烧时放出的热量与其质量之比。
2、热值的单位：J/kg。
物理意义是1kg某种燃料完全燃烧放出的热量。
注：某些气体燃料的热值单位是J/m3，例如煤气的热值为3.9×107J/m3（二）热机的效率（1）热机是利用燃料来做功的装置。
化学能转化成机械能（做功）。
（2）热机的效率：用来做有用功那部分能量和燃料完全燃烧放出的能量之比。
热机效率是热机性能的一个重要指标。
热机的各种损失中，废气占最多，应减小废气的能量损失。
由于损失的原因比较多，所以热机的效率一般都较低。
（3）如何提高热机效率的效率？让燃料尽可能充分燃烧，减小内能损失，运动部件润滑良好。
（4）内能对环境的影响。
①废气污染（CO、SO 、酸雨），②噪声污染。
(5)保护环境，减小污染措施。
①改进燃烧设备，采取集中供热，加装消烟除尘装置。
②提高内能的综合利用率。
把直接烧煤、燃油改为烧其工业副产品；把内能的一次利用变为多次利用（如用余热供暖等）。
③充分开发、利用污染小或无污染的能源（如太阳能等）。
二、经典例题【例1】.关于燃料的热值，以下说法正确的是A.燃料的热值与燃料的燃烧情况有关B.容易燃烧的燃料，热值一定大C.煤的热值比干木柴大，燃烧煤放出的热量一定比燃烧干木柴放出的热量多D.0.5 g汽油和2 kg汽油，它们的热值是一样的【例2】甲、乙两台汽油机，甲的效率比乙高，则( )A.甲每秒钟做的功比乙每秒钟做的功多B.甲消耗的汽油比乙消耗的汽油少C.消耗同样多的汽油，甲做的有用功比乙做的有用功多D.做同样多的有用功，甲消耗的汽油比乙消耗的汽油多【例3】煤的热值大于干木柴的热值，这里是指( )A、煤比干木柴含有的热量多一些B、烧煤比烧干木柴产生的温度高一些C、烧煤比烧干木烧产生的热量多一些D、要使它们放出相同的热量，烧煤用的质量较少【例4】现代社会中汽车是一种重要的交通工具，很多汽车使用的发动机是四冲程汽油机，在它工作的过程中，________冲程将内能转化为机械能。
热机效率(含解析及答案)
热机效率一、计算题：1．小兵同学想知道一辆小汽车的实际效率是多少，他从驾驶员师傅处了解到，该汽车100km耗油约7kg，从书上查得汽油的热值q=4.6×107J/kg，他又测出在平直公路上，人用644N的水平拉力可使汽车匀速前进．（空气阻力不计）求：（1）该小汽车行驶100km，消耗的总能量是多少？（2）该小汽车匀速行驶100km，做的有用功是多少？（3）该小汽车的效率是多少？（4）若汽油充分燃烧，汽油燃烧放出的总能量转化成了哪几种形式的能？【答案】（1）Q=mq=7kg×4.6×107J/kg=3.22×108J；答：小汽车行驶100km，消耗的总能量是3.22×108J；（2）W=Fs=644N×100×103m=6.44×107J；答：该小汽车匀速行驶100km，做的有用功是6.44×107J；（3）η===20%；该小汽车的效率是20%；（4）汽油燃烧的总能量转化为：①驱车前进的有用能量，②克服机械摩擦的额外功的能量，③机器吸收和蒸发到空气中的热量2．某单缸四冲程汽油机的气缸活塞面积为30cm2，一个冲程活塞在气缸中移动的距离是50mm，满负荷工作时做功冲程燃气的平均压强为9.0×lO5Pa，飞轮lmin转动1800周，当汽油机满负荷工作时（不计摩擦），若1min消耗汽油0.01L．汽油的密度ρ=0.8×103kg/m3；汽油的热值为4.6×l07J/kg．求：（1）做功冲程中燃气对活塞的平均压力；（2）一个做功冲程中燃气对活塞做的功；（3）汽油机的功率．（4）该汽油机的效率．【答案】（1）燃气对活塞的平均压力：F=PS=9.0×lO5Pa×30×10﹣4m2=2700N；（2）一个做功冲程中燃气对活塞做的功：W=FS=2700N×0.05m=135J；（3）曲轴每转两圈对外做功一次，所以lmin转动1800周，要做功900次，所以P=（4）该汽油机1min消耗汽油质量：m=ρv=0.8×103kg/m3×0.01×10﹣3m3=0.008kg，效率：η=．答：（1）做功冲程中燃气对活塞的平均压力为2700N；（2）一个做功冲程中燃气对活塞做的功135J；（3）汽油机的功率为2025W；（4）汽油机的效率为33%．故答案为：①2700N；②135J；③2025W；④33%．3．近年来，“低碳经济”成为社会的一个焦点之一，“低碳”其实就意味着节能。
第十四章热机的效率 知识点及同步练习
人教版《物理》九年级全册第十四章内能的利用第2节热机的效率【知识要点】知识点1燃料的热值：1、热值燃料燃烧，使燃料的化学能转化为内能。
定义：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。
单位：固体燃料的热值的单位是焦耳每千克（J/g）、气体燃料的热值的单位是焦耳每立方米（J/m3）。
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、是否完全燃烧等无关。
公式：、①Q＝qm m=错误! q=错误!Q——放出的热量——焦耳（J）；q——热值——焦耳每千克（J/g）；m——燃料质量——千克（g）。
②Q＝qV V=错误! q=错误!Q——放出的热量——焦耳（J）；q——热值——焦耳每立方米（J/m3）；V——燃料体积——立方米（m3）。
物理意义：酒精的热值是×107J/g，它表示：1g酒精完全燃烧放出的热量是×107J。
煤气的热值是×107J/m 3，它表示：1m 3煤气完全燃烧放出的热量是×107J 。
知识点2 热机的效率2、影响燃料有效利用的因素：一是燃料很难完全燃烧，二是燃料燃烧放出的热量散失很多，只有一小部分被有效利用。
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，与燃料完全燃烧放出的能量之比叫做热机的效率。
热机的效率是热机性能的一个重要标志，与热机的功率无关。
公式：总有用Q Q η Q 总=错误! Q 有用= Q 总η由于热机在工作过程中总有能量损失，所以热机的效率总小于1。
热机能量损失的主要途径：废气内内、散热损失、机器损失。
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。
③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重要措施。
九年级物理全册 第十四章 内能的利用 14.2 热机的效率讲解与例题(含解析)(新版)新人教版
14.2 热机的效率1．燃料的热值(1)燃料的燃烧是一种化学反应，燃烧过程中，储藏在燃料中的化学能被释放，转变成周围物体的内能。
因此，燃料燃烧过程是化学能转化成内能的过程。
(2)物理意义：燃料的热值是反映燃料放热本领大小的物理量，热值越大，说明燃料的放热本领越大。
(3)定义：某种燃料完全燃烧放出的热量与其质量之比。
(4)定义式：q ＝Qm，其中q 表示燃料的热值，Q 表示燃料完全燃烧放出的热量，m 表示燃料的质量。
(5)单位：焦/千克，读作焦每千克，用符号J/kg 表示。
(6)燃料的热值表一些燃料的热值 干木柴 约1.2×107J·kg －1柴油 4.3×107 J·kg －1烟煤 约2.9×107J·kg－1煤油 4.6×107 J·kg －1无烟煤约3.4×107J·kg－1汽油4.6×107J·kg －1焦炭 3.0×107J·kg －1氢 1.4×108J·kg －1木炭 3.4×107 J·kg －1 煤气 约3.9×107 J·m －3酒精 3.0×107 J·kg －1 沼气 1.9×107 J·m －3①热值是燃料的一种特性，不同燃料的热值一般不同。
②在常见的燃料中，氢的热值最大，常用于火箭。
③液体燃料的热值比固体燃料的热值大。
(7)燃料完全燃烧放出热量的计算①固体和液体燃料：Q ＝qm ，式中m 的单位为kg ，q 的单位为J/kg ，则Q 的单位为J 。
②气体燃料：Q ＝qV ，式中V 的单位为m 3；q 的单位为J/m 3，则Q 的单位为J 。
谈重点 热值(1)对于热值的概念，要注重理解三个关键词“1 kg”“某种燃料”“完全燃烧”。
热机的效率
公式：η=
W有用 Q放
1、热值：1千克某种燃料完全燃烧放出的热量
2、热值的单位：J/kg ,
3、燃料燃烧放热计算公式：
J/m3
Q=qm
Q=qV
W有用 Q放
烟煤的热值q=2.7×107J/kg 4、热值的物理意义，例：
5、热机的效率公式：
或
Q吸 Q燃放
6、如何提高热机效率和节能
例题1. 完全燃烧15千克热值是3.4×107J/kg 的木炭，能产生多少热量？
太阳能热水器
太阳能转化为内能
摩擦生热
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
机械能转化为内能
用 电 暖 气 取 暖
电能转化为内能
电风扇转动 电能转化为机械能
喇 叭 发 声
电能转化为声能
灯 泡 发 光
电能转化为光能
机械能转化为电能
电动机转动
电能转化为机械能
电池充电
电能转化为化学能
植物进行光合作用
太阳能转化为化学能
太阳能板发电
课前准备：
1、改变物体内能的方法有两种，分别是
热传递 做功 。它们本质上的区 _________ 和________ 转移 ，做功是 别是：热传递是能量的________ 转化 能量的________ 。 内 能转化为_____ 机械 能的机器。 2、热机是把___ 机械 能转化为 3、在汽油机的压缩冲程中_____ ___ 内 内 能转化为_____ 能，做功冲程中____ 机械 能。
方法点拨：
根据能量守恒定律，在分析自然现象时，如果发 现某种形式的能量减少，一定能找到另一种形式的能 量增加;反之，当某种形式的能量增大时，也一定可 以找到另一种形式的能量减少。
14.2热机的效率(复习讲义)(解析版)
人教版 九年级物理上册 第14章 《内能的利用》第2节 热机的效率 讲义（知识点总结+例题讲解）序号 知识点难易程度 例题数 变式题数 合计一 热值 ★★ 4 4 18二 热机的效率★★55一、热值：1.概念：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；2.大小：热值在数值上等于1 kg 某种燃料完全燃烧放出的热量；3.公式：mQ q 放=（或VQ q 放=一般用于气体、液体燃料）（1）其中：m 为燃料的质量，V 为燃料的体积，q 为燃料的热值 （2）公式变形：qm Q =放 （已知热值及燃料质量，求燃烧放出的热）qQ m 放=（已知燃烧放出的热及热值，求燃料的质量）4.单位：焦每千克（符号是J/kg ）。
（1）热值的单位由热量的单位和质量的单位组合而成；（2）在国际单位制中，热量的单位是焦耳（J ），质量的单位是千克（kg ） 5.影响因素：热值是燃料本身的一种特性，只与燃料的种类和状态有关， 与燃料的形态、质量、体积等均无关； 6.常见物质的热值：①煤气的热值约为3.9×107J/m 3，物理意义为：体积为1m 3的煤气完全燃烧放出的热量为3.9×107J 。
②焦炭的热值3.0×107J/kg ，物理意义为：质量为1 kg 的煤气完全燃烧放出的热量为3.0×107J。
【例题1】一瓶酒精用去一半后，剩下的酒精( )A.热值不变，比热容减小一半B.热值不变，比热容不变C.热值和比热容都减小一半D.热值减小一半，比热容不变【答案】A【解析】解：A、喷气式飞机是将内能转化为机械能的装置，故A符合题意；BC、洗衣机和电动自行车都是将电能转化为了机械能，故BC不合题意；D、电饭煲是利用电流的热效应，故D不符合题意。
故选：A。
【变式1】现代火箭常用液态氢做燃料，氢的热值是1.4×108J/m3，在完全燃烧一样多的燃料时，可以获得更多的能量。
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%
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）。
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使燃料充分燃烧、尽量减少各种热量损失、在热机的设计和制造上，采用先进的技术、注意保养，保证润滑，合理零件间隙，减小摩擦消耗。
5、效率与环保
二、练习A
1、氢能源具有来源广、热值高、无污染等优点．氢气的热值为14．3×107J／kg，完全燃烧0．5?kg的氢气可放出________J的热量；若一罐氢气用去了一半，则剩余氢气的热值________
（2）“完全燃烧”的含义是烧ห้องสมุดไป่ตู้、烧尽。
（3）热值只与燃料的种类有关，与形态、质量、体积、是否完全燃烧以及放出热量多少等无关。
4、公式与单位
Q放=Vq或Q放=mq，（）自己分析单位。
（二）热机效率
1、定义：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。
2、公式：η=Q有用/Q总×100%
3、热机效率小于1。
4、甲乙两台柴油机，甲的效率低于乙的效率，意义是（）
A.甲的功率大于乙的功率
B.甲消耗的燃料多于乙消耗的燃料
C.乙将燃料燃烧放出的能变成有用功的那部分能的比例比甲大
D.工作相同时间甲消耗的燃料一定比乙少
5、汽油的热值是4.6×107J/kg,
（1）完全燃烧210g汽油能放出多少热量？
（2）若这些热量全部被水吸收，可使多少千克的水从20℃升高到43℃
三、练习B
1、甲、乙两台汽油机，甲的效率比乙高，则（）
A.甲每秒钟做的功比乙每秒钟做的功多
B.甲消耗的汽油比乙消耗的汽油少
C.消耗同样多的汽油，甲做的有用功比乙做的有用功多
D.做同样多的有用功，甲消耗的汽油比乙消耗的汽油多
2、煤的热值大于干木柴的热值，这里是指()
A.煤比干木柴含有的热量多一些
B.烧煤比烧干木柴产生的温度高一些
5、已知干木柴的热值是1.2×107J/kg，完全燃烧0.7?kg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4.2×103?J/(kg·℃).
6、王小聪同学的家住于新农村建设示范村里，他父亲年前拉回了一套液化石油气灶具。液化石油气热值为3．5?×107J／kg，将质量为5kg，初温为20℃的水加热到100℃需燃烧液化石油气80g。（1）水吸热多少热量？（2）煤气灶加热水时的效率？
B.容易燃烧的燃料，热值一定大
C.煤的热值比干木柴大，燃烧煤放出的热量一定比燃烧干木柴放出的热量多
D.0.5?g汽油和2?kg汽油，它们的热值是一样的
4、一瓶酒精倒掉一半，剩下的半瓶酒精的密度、比热容、热值和原来相比，以下的说法正确的是
A.只有密度和热值不变B.只有密度和比热容不变C.只有比热容和热值不变D.三个都不变
(大于／等于／小于)14．3×107J／kg。
2、关于热机错误的说法是（）
A.利用内能来做功的机器叫热机
B.蒸汽机、内燃机、燃气轮机、喷气发动机都叫热机
C.一切热机的工作过程都包括四个冲程
D.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做热机的效率
3、关于燃料的热值，以下说法正确的是（）
A.燃料的热值与燃料的燃烧情况有关
热机的效率详细知识点经典例题习题
课题
热机的效率
教学目标
（1）知道热机的效率；（2）了解提高效率的途径；
重点、难点
计算热机的效率
教学内容
一、知识点梳理复习
（一）热值
1、定义：
某种燃料完全燃烧时放出的热量与其质量之比。
2、物理意义：
表示一定质量的燃料在完全燃烧时所放出热量的多少。
3、理解：
（1）热值反映了所有能燃烧的物质的一种性质，化学能转化为内能本领的大小。
C.烧煤比烧干木烧产生的热量多一些
D.要使它们放出相同的热量，烧煤用的质量较少
3、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.燃料的热值跟燃料的质量成正比；
C.容易燃烧的燃料热值一定大。
D.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；
6、一辆汽车以72km／h的速度匀速行驶10?min，消耗的汽油为1.2kg。汽车匀速行驶时受到的牵引力F=1.2×103N，汽油的热值q=4.6×107J／kg。问：
(1)汽车在这段时间内消耗的功率(即1秒时间内汽油完全燃烧放出的热量)是多少
(2)这段时间内汽车牵引力做功的功率是多少
(3)比较(1)和(2)的结果，你有什么发现简要分析原因(写出两条即可)。