物理人教版九年级全册第十四章 第2节 热机的效率
人教版九年级物理全册教案:第14章第2节热机的效率

人教版九年级物理全册教案:第14章第2节热机的效率教案:人教版九年级物理全册第14章第2节热机的效率作为一名经验丰富的幼儿园教师,我将以第一人称的口吻来设计这一节课的教案。
一、设计意图本节课的设计方式采用实践与理论相结合的方式,让学生在实际操作中理解热机的效率概念。
通过生动有趣的活动,让学生感受热机效率的重要性,并培养他们的节能意识。
活动的目的是让学生掌握热机效率的基本概念,并能够运用到实际生活中。
二、教学目标1. 让学生了解热机的效率概念,理解热机效率的计算方法。
2. 培养学生运用物理知识解决实际问题的能力。
3. 培养学生节能意识,提高他们对环境保护的认识。
三、教学难点与重点重点:热机效率的概念及其计算方法。
难点:如何将热机效率应用于实际生活,培养学生的节能意识。
四、教具与学具准备教具:热机模型、图片、视频等。
学具:笔记本、彩色笔等。
五、活动过程1. 引入:通过展示一张汽车尾气的图片,引发学生对热机效率的思考。
2. 讲解:简要介绍热机的效率概念,解释热机效率的计算方法。
3. 实践:让学生分组进行热机效率实验,观察实验结果,并记录数据。
4. 分析:让学生根据实验数据,计算热机的效率,并讨论实验结果。
六、活动重难点重点:热机效率的概念及其计算方法。
难点:如何将热机效率应用于实际生活,培养学生的节能意识。
七、课后反思及拓展延伸课后反思:在本节课中,学生通过实验和实践,掌握了热机效率的概念和计算方法。
在实际操作中,他们能够运用所学的知识解决一些实际问题,并意识到热机效率对环境保护的重要性。
然而,部分学生在理解热机效率的计算方法上还存在一定的困难,需要在课后加强辅导。
拓展延伸:让学生思考如何提高热机的效率,并提出具体的建议。
可以让学生进行调查研究,了解目前市场上的高效热机技术,并尝试设计一款高效热机。
重点和难点解析在设计这节九年级物理全册第14章第2节“热机的效率”的教案时,我发现有几个关键的细节是需要特别关注的。
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。
人教版物理九年级全一册14.2热机的效率 课件(共25张PPT)

消耗的柴油量:m=
Q总 q
=
165000J 4.3×10 7J/kg
≈3.8×10 -3kg
答:消耗的柴油质量为 3.8×10-3kg
Hale Waihona Puke 第十四章内能的利用第二节热机的效率
烧火煮饭—柴
蒸汽机----煤
火车—油
汽车-----油
火箭---氢气
大
气
污
染
它们都离不开燃料 燃料燃烧的过程是化学能转变为内能的过程。
讨论:日常生活中常用到的燃料有哪些?
常见的燃料有煤、石油(加工炼制成汽油、煤油、
柴油和液化气等)、天燃气等,农村还用草木等植物
的秸杆作燃料。
q柴=1.2×107J/kg ,表示1kg的煤在完全燃烧时所放出的热量为 1.2×107J。
q煤气=1.8×107J/m3,表示1m3的煤气在完全燃烧时所放出的热 量为1.8×107J。
4、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)、是否燃烧、是否完 全燃烧无关。
例题: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气为7.5×107J/m3,
Q放
提高热机效率可提高燃料的利用率
例:用天然气灶烧水,燃烧1m3的天然气,使100kg的
水从20℃升高到70℃.天然气热值3.2×107J/m3求
(1)天然气完全燃烧放出热量
(2)水吸收的热量
(3)天然气灶的效率
解:(1)Q放=qv= 3.2×107J/m3×1m3 =3.2×107J
(2) Q吸=Cm(t-t0)=4.2×103j/kg.0c× 100kg ×(70-20) 0c
14.2热机的效率(人教版)

10 J
100%=45%
(3) 该热水器烧水的效率为 QQ 100%= 1.26
2. 8 10 J
答:(1) 天然气完全燃烧放出的热量为2.8×107J;
入数值时,注意各物理量的单位要统一。
变
式
2. (2022·全国·九年级专题练习)为了减少环境污染,共建绿水青山的美好生态,
我市部分农村地区已经用上了天然气烧水煮饭。设天然气热值为4.2×107J/kg,完全
燃烧0.5kg天然气放出的热量为______J;若这些热量全部被100kg、30℃的水吸收,
,水的质量 m ct 4.2 103 J(
/ kg C) 20 C
。
解题技巧
热值的计算
1.正确理解热值的概念,审清热值的单位,从而正确选择燃料完全燃烧释放
热量的公式。
2.认真审题,挖掘题目中的隐含条件,建立等量关系。
3.建立等量关系后,得出待求量的表达式,然后带入数值进行计算,在代
意义及其单位;
02 能计算燃料完全燃烧放出的热量;
03 能说出热机工作时燃料燃烧释放能量的主要流向,知道什么
是热机效率,知道如何提高热机效率 。
知识点 1
1.燃料分类
燃料的热值
化学能转化为内能
气体燃料
天然气
液体燃料
汽油、煤油、柴油、
液化气、酒精
固体燃料
木材、煤炭
探究思考
相同质量的不同燃料,燃烧时放出的
1.热值是燃料本身的一种特性,它只与燃料的种类有关,与燃料的质量、体
积、燃烧情况等均无关。
人教版物理九年级14.2《热机的效率》教案

人教版物理九年级14.2《热机的效率》教案一. 教材分析《热机的效率》是人教版物理九年级上册第十四章第二节的内容。
本节主要介绍了热机的效率的概念、影响因素以及提高热机效率的途径。
通过本节的学习,学生应能理解热机的效率含义,知道提高热机效率的方法,并能在实际问题中应用。
二. 学情分析九年级的学生已经具备了一定的物理基础,对于能量、功等概念有一定的了解。
但热机效率这一概念较为抽象,需要通过具体的实例和实验来帮助学生理解和掌握。
同时,学生对于实际生活中的热机了解不多,需要通过生活中的实例来引导学生认识热机及其效率。
三. 教学目标1.理解热机的效率概念,知道热机效率的计算方法。
2.了解影响热机效率的因素,掌握提高热机效率的途径。
3.能运用热机效率的知识解决实际问题。
四. 教学重难点1.热机效率的概念及计算。
2.影响热机效率的因素。
3.提高热机效率的方法。
五. 教学方法1.采用问题驱动的教学方法,引导学生通过思考问题来学习热机效率的知识。
2.利用实验和实例,帮助学生直观地理解热机效率的概念和影响因素。
3.采用小组合作的学习方式,培养学生的团队协作能力和解决问题的能力。
六. 教学准备1.教学PPT。
2.热机实验器材。
3.生活实例素材。
七. 教学过程1.导入(5分钟)通过提问方式引导学生回顾能量、功等概念,为新课的学习做好铺垫。
2.呈现(10分钟)利用PPT呈现热机的效率定义、计算公式及影响因素。
结合生活实例,让学生直观地理解热机效率的概念。
3.操练(10分钟)分组进行热机实验,让学生亲自操作,观察实验现象,从而加深对热机效率的理解。
4.巩固(10分钟)通过PPT展示一系列关于热机效率的问题,让学生独立解答,巩固所学知识。
5.拓展(10分钟)引导学生思考如何提高热机效率,讨论降低热机效率的原因,从而掌握提高热机效率的方法。
6.小结(5分钟)对本节课的主要内容进行总结,强调热机效率的概念、影响因素及提高方法。
7.家庭作业(5分钟)布置一道关于热机效率的应用题,让学生课后思考和解答。
《第十四章 第2节 热机的效率》教学设计教学反思-2023-2024学年初中物理人教版九年级全一册

《热机的效率》教学设计方案(第一课时)一、教学目标1. 理解热机的观点和原理。
2. 掌握热机的效率及其影响因素。
3. 学会应用热机效率原理解决实际问题。
二、教学重难点1. 教学重点:掌握热机的效率及其影响因素,理解热机的原理。
2. 教学难点:如何应用热机效率原理解决实际问题。
三、教学准备1. 准备教学PPT,包括热机图片、原理图、效率图等。
2. 准备实验器械,包括热机模型、温度计、计时器等。
3. 准备相关视频和案例,帮助学生理解热机效率原理。
4. 设计一些练习题,用于学生实践应用。
四、教学过程:本节课的教学目标是让学生理解热机的效率的观点,掌握提高热机效率的方法,并能够在实际生活中应用。
教学过程分为以下几个环节:1. 引入环节:起首通过一些实际生活中的热机应用案例,让学生了解热机的重要性和广泛性。
然后通过设问,引导学生思考热机效率的影响因素和重要性。
2. 探究环节:通过实验,让学生观察热机的能量转化过程,理解热机的效率观点。
实验中可以应用一台真实的发动机模型,让学生观察其能量转化过程,并通过数据记录和计算,得出热机的效率。
3. 讲解环节:讲解提高热机效率的方法,如改善燃烧过程、减少摩擦损失、选择合适的发动机材料等。
可以通过PPT和视频资料进行展示和讲解,同时引导学生思考如何在自己的生活中应用这些方法。
4. 实践环节:组织学生进行小组活动,模拟设计和测试提高热机效率的方案。
学生可以选择不同的热机设备,如汽车、柴油机等,设计并实施提高其效率的方案。
教师在此过程中进行指导和答疑。
5. 总结环节:每个小组展示他们的效果,分享他们在设计和实施方案过程中的经验和教训。
教师对每个小组的表现进行点评和总结,强调热机效率的重要性,并鼓励学生在实际生活中应用所学知识。
6. 作业安置:要求学生课后思考如何将热机效率的观点应用到其他领域,如能源利用、环境珍爱等,并进行初步的方案设计。
教学设计方案(第二课时)一、教学目标1. 理解热机的效率的观点和计算方法。
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%
《第十四章第2节热机的效率》作业设计方案-初中物理人教版九年级全一册
《热机的效率》作业设计方案(第一课时)一、作业目标1. 加深学生对热机基本原理及效率的理解与认识。
2. 训练学生利用理论知识解决实际问题的能力。
3. 提升学生对实验操作的实践经验和逻辑思维分析能力。
二、作业内容1. 课堂内容学习学习热机的工作原理及热机效率的定义和计算方法。
理解内能转化为机械能的原理,并掌握其效率的评估标准。
2. 实验操作与观察要求学生进行简单的热机模型实验,如四冲程模型实验。
观察并记录模型中热机的工作过程,包括进气、压缩、点火及排气的具体现象。
使用指针式热量计或其他仪表设备,对不同类型和操作模式下的热机效率进行数据收集与对比。
3. 问题分析与探究学生结合《热机的效率》一课的内容,围绕身边日常物品如汽车的引擎系统、燃烧器的设计等进行简要的效率分析。
分析影响热机效率的主要因素,并给出可能的优化措施。
学生根据课本及网上资料,收集有关提高热机效率的最新技术或策略,并进行简要阐述。
三、作业要求1. 学生在完成实验后需整理出详细的实验步骤和记录实验数据,形成实验报告。
2. 对日常物品的热机系统进行简要的描述和分析,提出改进措施的论述要具有逻辑性和条理性。
3. 学生需要通过网络或其他资源找到的关于提高热机效率的信息要确保真实可靠,并且需在报告中注明来源。
4. 作业需在规定时间内完成,并按时提交至教师邮箱或班级作业平台。
四、作业评价1. 教师根据学生提交的作业内容、格式和逻辑性进行评价。
2. 对实验报告中的实验过程和数据分析进行评估,看其是否准确、完整地反映了实验结果。
3. 针对学生提出的改进措施和收集的资料进行评估,看其是否具有创新性和实用性。
五、作业反馈1. 教师将根据学生的作业情况给出详细的评价和反馈意见,指出需要改进的地方。
2. 对于优秀作业,将在班级内进行展示,鼓励同学们学习借鉴。
3. 根据作业的总体情况,对下次课程内容及重点进行调整优化,以提高教学效率和学生学习效果。
本方案注重培养学生的动手能力、观察能力及问题解决能力,使学生通过第一时段的《热机的效率》作业设计,能够全面掌握热机的基本原理和效率问题,为后续学习打下坚实的基础。
人教版九年级物理第十四章第二节《热机的效率》课件(28张PPT)
做转 功变热 的为机 部对真 分外正
由图可见,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。
三、热机的效率: 1、定义:用来做有用功的那部分能量与燃料完全燃烧 放出来的能量之比称为热机效率。
Q吸 Q燃放
3、热机的效率是热机性能的重要指标
1.关于燃料的热值正确的是( B ) 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
解析:选B。热值是燃料的一种特性,它的大小只与燃料 的种类有关,与燃料的燃烧程度、质量没有关系。
燃料燃烧放热计算: Q=mq
例1、小明某次用火炉烧水时,共消耗了1.5kg
各种热机的效率: 蒸汽机:6﹪~15﹪
汽油机:20﹪~30﹪ 柴油机:30﹪~45﹪
飞机上的喷气式发动机:50﹪~60﹪
检测练习
用煤气灶把1kg、初温为20℃的水烧到70℃,消耗了10g煤气.已知 水的比热容是4.2×103J/(kg•℃),煤气的热值为4.2×107J/kg,则水 吸收的热量为 J,煤气完全燃烧放出的热量为 J,煤气灶烧水的效率为 %。
酸雨的危害
1.对人体健康的直接危害,硫酸雾和硫酸盐雾的毒性比二氧化硫大得多,可以侵入肺的深部组织,引 起肺水肿等疾病而使人致死. 2.引起河流、湖泊的水体酸化,严重影响水生动植物的生长. 3.破坏土壤、植被、森林.
4.腐蚀金属、油漆、皮革、纺织品及建筑材料.
5.渗入地下,使水中铝、铜、锌、镉的含量比中性地下水中高很多倍.
小结:质量相等的不同燃料在完全燃烧时所放出的热量是不同的。
[人教版]九年级物理+14.2 热机的效率 【解析版】
第2节热机的效率一、燃料的热值1.把某种燃料_________与其质量之比,叫这种燃料的热值,单位是_______;燃料燃烧放出热量的计算公式为:______。
【答案】完全燃烧放出的热量;J/kg;Q放=qm。
【解析】把某种燃料完全燃烧放出的热量与其质量之比,叫这种燃料的热值,单位是J/kg。
燃料燃烧放出热量的计算公式为:Q放=qm;(Q放是热量,单位是J;q是热值,单位是J/kg;m是质量,单位是kg).2.“可燃冰”主要成分是甲烷,可直接点燃,燃烧后几乎不产生任何残渣,所以“可燃冰”是一种新型清洁能源。
其中甲烷的热值为q甲烷=4.2×107J/m3,其物理意义是()A.1J的甲烷完全燃烧能产生4.2×107m3热量。
B.4.2×107J的甲烷完全燃烧能产生1m3热量。
C.1m3甲烷完全燃烧能产生4.2×107J热量。
D.4.2×107m3的甲烷完全燃烧能产生1J热量。
【答案】C【解析】对于固体和液体,热值表达式用q=Q/m来表示,物理意义是单位质量的燃料完全燃烧放出的热量。
对于气体,热值表达式用q=Q/V来表示,物理意义是单位体积的燃料完全燃烧放出的热量。
甲烷通常以气态物质形态存在,其热值q甲烷=4.2×107J/m3,物理含义是:1m3甲烷完全燃烧能产生4.2×107J的热量。
3.长征五号火箭为我国载人航天工程作出卓著贡献。
长征五号火箭发动机使用液氢作燃料,是利用液氢的()A.密度大B.比热容大C.热值高D.热效率高【答案】C【详解】火箭发动机使用液态氢作燃料,燃烧相同质量的燃料,液氢完全燃烧释放出的热量多,即液态氢的热值高,综上分析知,故ABD不符合题意;C符合题意。
故选C。
4.关于燃料及其热值,下列说法中正确的是()A.没有燃烧的燃料,其热值等于零B.燃料的热值与其质量和燃烧状态无关C.燃料完全燃烧时,它的热值最大D.燃料燃烧时温度越高,放出的热量越多【答案】B【详解】ABC.1kg某种燃料完全燃烧放出的能量,叫做这种燃料的热值,热值是燃料的一种特性,它只与燃料的种类有关,与燃料的质量、燃烧程度等均无关,故AC错误,B 正确;D.由Q=mq可知,燃料燃烧放出的热量与热值和质量有关,与温度无关,故D错误。
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国际单位:焦每千克;符号:J/kg。 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
请说出你熟悉的燃料的热值,并说明其物理意 义。
3.有关燃料燃烧放热的计算 想一想
为什么发射火箭上天要用氢做燃料?
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?
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·℃)。
Q = qm=1.2×107 J/kg×0.7 kg = 8.4×106 J
Q
m = c(t -t0)
8.4×106 J
= 4.2×103 J/(kg·℃)×(70 ℃-20 ℃)
= 40 kg
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
牛刀小试
2.已知干木柴的热值是1.2×107 J/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
___3_5_%_____。
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
结束语
的放热本领强呢?
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。我们用什么来表 示燃料放出热量的本领。
下面大家阅读教材22-23页完成(1)--(5)题。
1.热值
(1)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q表示。
(2)物理意义 热值是用来表示燃料放出热量的本领强弱的
牛刀小试
3. 关于热机效率,下列说法正确的是(多选):
( 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 且要保证良好的润滑 D.提高热机效率,有利于环保减排
牛刀小试
4.一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
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
再算算,若用干木柴完全燃烧来获得这些热 量,需要多少吨干木柴?
干木柴的热值1.2×107 J/kg
需要干木柴
m
Q q
1.41012 J 1.2107 J/kg
1.2x 105
感谢聆听
不足之处请大家批评指导
Please Criticize And Guide The Shortcomings
讲师:XXXXXX XX年XX月XX日
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%
2.提高热机效率,节约能源,减少污染
(1)热机的效率是热机性能的重要指标
(2)提高效率的途径 提高燃料利用率,使燃料充分燃烧; 设法利用废气的能量; 改进热机,减少各种能量损失。
牛刀小试
1.对于燃料的热值,下列说法中,属于正确
第十四章 第2节
热机的效率
学习目标:
1、知道热值的 含义及单位,物理意义。 2、会应用热值的概念进行简单的计算。 3、知道热机效率的含义,了解提高效率的主要 途径。
从哪里获得内能?
柴薪
石油
液体燃料固体燃料来自煤炭天然气气体燃料
固体燃料
一、燃料的热值
想想议议 不同燃料的放热本领相同吗?怎么比较它们谁
kg
约120吨干木柴完全燃烧放出的热量等于10吨 氢完全燃烧放出的热量。
二、热机的效率
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?请大家阅读教材23-24页,完成(6)(9)题。
损失的内能 (废气带走 的能量)
燃气 无用的机械 内能 能
有用机械能
1.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。