14.2《热机的效率》课件
第十四章 第２节
热机的效率
从哪里获得内能？
柴薪 石油
煤炭
天然气
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 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。我们用热值这个 概念来表示燃料放出热量的本领。
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。符号：q （2）物理意义
计算公式： Q=mq或Q=vq m---质量---kg v---体积---m3 q---热值---J/kg Q---热量---J
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q=1.4×108 J/kg 放出热量Q = mq =10×103 kg×1.4×108 J/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q=1.2×107 J/kg
热值在数值上等于1 kg某种燃料完全燃烧放出 的热量。即：q=Q/m 或 q=Q/v
（3）单位 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？
练一练
8、用燃气灶烧水，燃烧0.5kg的煤气，使50kg的水从 20℃升高到70℃.已知水的比热容为4.2x103 J/(kg.℃), 煤气的热值为4.2x10 7 J/kg.求： （1）0.5kg煤气完全燃烧放出的热量； （2）水吸收的热量； （3）燃气灶烧水的效率。 解：（1）Q放=mq=0.5kgx4.2x10 7J/kg=2.1x10 7J （2）水吸收的热量： Q吸=cm(t-t0)=4.2x10 3J/(kg.℃)x50kgx(70-20)℃ =1.05x10 7J （3）燃气灶的效率： ŋ=Q吸/Q放=1.05x10 7J/2.1x10 7J=50%
7
7
课堂小结
什么是 燃料的 热值？
燃料完全 燃烧时放 出热量如 何计算?
提高热机 的效率与 节能环保
Байду номын сангаас
热 量 1.4 1012 J 5 需要干木柴 m 1.2 10 kg 7 热 值 1.2 10 J/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？
无用的 机械 能 有用机械能
练一练
9．已知干木柴的热值是1.2×10 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 部被水吸收，能使多少千克水的温度由20 ℃升高到 3 ℃ )。 70 ℃？已知水的比热容为4.2×10 J/(kg·
解：放出热量：Q =qm= 1.2×10 J/kg×0.7 kg 6 = 8.4×10 J 因为Q吸=Q放，所以由Q吸=cm(t-t0)得：水的质量为 6 8.4×10 J Q = m= 3 ℃)×(70 ℃-20 ℃) 4.2×10 J/(kg· c(t -t0) = 40 kg
练一练
6、对于炉子的效率，下列说法中正确的是（ D ） A、炉子的效率越高，燃料完全燃烧放出的热量越多 B、炉子的效率越高，消耗的燃料越少 C、炉子的效率越高，燃料越能完全燃烧 D、炉子的效率越高，燃料完全燃烧放出的热量的有 效利用率越高。 7、关于热值，下列说法正确的是（ D ） A、1kg某种燃料燃烧时放出的热量叫做这种燃料的热值 B、1kg某种燃料燃烧一半后，其热值减小一半 C、热值大的燃料燃烧时放出的热量多 D、1kg不同的燃料完全燃烧时放出热量多的热值大
练一练
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
__________ 35% 。
4、关于燃料的热值，下列说法中正确的是（ D ） A、燃料的热值越大，燃烧时达到的温度就越高 B、燃料的热值越大，燃烧时放出的热量就越多 C、燃料燃烧越充分，则燃料的热值就越大 D、燃料的热值与燃料的质量以及燃烧情况无关 5、一支蜡烛在燃烧过程中，它的（ D ） A、质量变小，比热容变小，热值变小 B、质量变小，比热容变小，热值不变 C、质量不变，比热容不变，热值变小 D、质量变小，比热容不变，热值不变
燃气 内能
损失的内能
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。
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； 改进热机，减少各种能量损失； 利用废气的能量。
练一练
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
练一练
2. 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
热机的效率
从哪里获得内能？
柴薪 石油
煤炭
天然气
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 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。我们用热值这个 概念来表示燃料放出热量的本领。
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。符号：q （2）物理意义
计算公式： Q=mq或Q=vq m---质量---kg v---体积---m3 q---热值---J/kg Q---热量---J
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q=1.4×108 J/kg 放出热量Q = mq =10×103 kg×1.4×108 J/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q=1.2×107 J/kg
热值在数值上等于1 kg某种燃料完全燃烧放出 的热量。即：q=Q/m 或 q=Q/v
（3）单位 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？
练一练
8、用燃气灶烧水，燃烧0.5kg的煤气，使50kg的水从 20℃升高到70℃.已知水的比热容为4.2x103 J/(kg.℃), 煤气的热值为4.2x10 7 J/kg.求： （1）0.5kg煤气完全燃烧放出的热量； （2）水吸收的热量； （3）燃气灶烧水的效率。 解：（1）Q放=mq=0.5kgx4.2x10 7J/kg=2.1x10 7J （2）水吸收的热量： Q吸=cm(t-t0)=4.2x10 3J/(kg.℃)x50kgx(70-20)℃ =1.05x10 7J （3）燃气灶的效率： ŋ=Q吸/Q放=1.05x10 7J/2.1x10 7J=50%
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课堂小结
什么是 燃料的 热值？
燃料完全 燃烧时放 出热量如 何计算?
提高热机 的效率与 节能环保
Байду номын сангаас
热 量 1.4 1012 J 5 需要干木柴 m 1.2 10 kg 7 热 值 1.2 10 J/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？
无用的 机械 能 有用机械能
练一练
9．已知干木柴的热值是1.2×10 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 部被水吸收，能使多少千克水的温度由20 ℃升高到 3 ℃ )。 70 ℃？已知水的比热容为4.2×10 J/(kg·
解：放出热量：Q =qm= 1.2×10 J/kg×0.7 kg 6 = 8.4×10 J 因为Q吸=Q放，所以由Q吸=cm(t-t0)得：水的质量为 6 8.4×10 J Q = m= 3 ℃)×(70 ℃-20 ℃) 4.2×10 J/(kg· c(t -t0) = 40 kg
练一练
6、对于炉子的效率，下列说法中正确的是（ D ） A、炉子的效率越高，燃料完全燃烧放出的热量越多 B、炉子的效率越高，消耗的燃料越少 C、炉子的效率越高，燃料越能完全燃烧 D、炉子的效率越高，燃料完全燃烧放出的热量的有 效利用率越高。 7、关于热值，下列说法正确的是（ D ） A、1kg某种燃料燃烧时放出的热量叫做这种燃料的热值 B、1kg某种燃料燃烧一半后，其热值减小一半 C、热值大的燃料燃烧时放出的热量多 D、1kg不同的燃料完全燃烧时放出热量多的热值大
练一练
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
__________ 35% 。
4、关于燃料的热值，下列说法中正确的是（ D ） A、燃料的热值越大，燃烧时达到的温度就越高 B、燃料的热值越大，燃烧时放出的热量就越多 C、燃料燃烧越充分，则燃料的热值就越大 D、燃料的热值与燃料的质量以及燃烧情况无关 5、一支蜡烛在燃烧过程中，它的（ D ） A、质量变小，比热容变小，热值变小 B、质量变小，比热容变小，热值不变 C、质量不变，比热容不变，热值变小 D、质量变小，比热容不变，热值不变
燃气 内能
损失的内能
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。
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； 改进热机，减少各种能量损失； 利用废气的能量。
练一练
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
练一练
2. 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
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《热机的效率》课件ppt
钢、采矿、石油化工等行业的各种设备。
家用电器领域
03
在家用电器中，热机被广泛应用于空调、热水器、冰箱等产品
中。
热机的技术发展趋势
高效化
不断提高热机的效率是当前技术发展的重要趋势，例如采用先进 的燃烧技术、优化设计热力学循环等。
清洁能源利用
随着环保意识的提高，利用清洁能源作为热机能源是未来的发展 趋势，例如使用天然气、可再生能源等。
智能化控制
应用智能控制技术，实现热机的智能化控制，能够提高设备的运 行效率和可靠性。
热机的环保与节能前景
环保
随着环保意识的不断提高，热机的环保技术也在不断发展，例如采用清洁燃烧技术、排放 控制技术等，以减少对环境的污染。
节能
采用先进的热力学循环和高效化改造技术，可以大大提高热机的效率，从而降低能源消耗 。
可再生能源利用
利用可再生能源作为热机的能源是未来发展的重要趋势，例如使用太阳能、地热能等可再 生能源来替代传统能源。
THANKS
感谢观看
04
提高热机效率的措施
提高燃烧效率的措施
充分燃烧燃料
选择合适的燃料和采用适当的燃烧方式，使燃料 充分燃烧，减少未燃损失。
改善空气动力性能
合理设计燃烧室和进排气系统，减少空气阻力， 提高燃料燃烧效率。
提高压缩比
增加压缩比可以提高燃料燃烧温度和压力，增加 热机效率。
采用新型材料和技术的措施
采用高强度轻质材料
传热温差的控制
控制适当的传热温差可以提高传热效率。
摩擦损失的影响
机组摩擦阻力
减少运动部件之间的摩擦阻力可以降低能量损耗。
气体泄漏和压缩损失
气体泄漏和压缩损失会导致能量损耗，需要采取措施减少泄漏和压缩损失。
热机的效率-ppt课件
热值越大的燃料在完全燃烧相同质量的燃料时放出的热量越多，掺假后煤
的热值降低，所以可以用热值来区分，故A符合题意。
2.(2023·深圳校考阶段练习)一瓶酒精用去一半后，剩下的酒精( D )
A. 热值不变，比热容减小一半
B. 热值和比热容都减小一半
C. 热值减小一半，比热容不变
D. 热值不变，比热容不变
放 = 天然气 = . × . × / = . × 。
（3）该热水器加热这些水的效率是多少？
【答案】该热水器加热这些水的效率是
=
吸
放
× % =
.×
.×
× % = %。
知识点2：热机的效率
完全燃烧
6.燃料的利用率较低的原因：燃料很难__________，有效利用的能量比燃
少
料燃烧放出的能量____。
7.热机中燃料燃烧放出的能量流向如右图所示。用来做
有用功
完全燃烧
________的那部分能量，与燃料__________放出的能量之
比，叫做热机的效率。
完全燃烧
8.提高热机效率的途径：让燃料尽可能__________；在设计和制造上、不
14.2 热机的效率
知识点1：燃料的热值
完全燃烧
质量
1.定义：某种燃料__________放出的热量与其______之比，叫做这种燃料
的热值。
/
2.一般情况下：液体或固体燃料热值的单位：_____，气体燃料热值的单
/
位：______。
3.物理意义：如煤气的热值是3.9 × 107 J/m3 ，它表示1 m3 煤气完全燃烧
质量
水的质量
控制：煤油和菜籽油的______相同，以及水的初温和__________相同。
的热值降低，所以可以用热值来区分，故A符合题意。
2.(2023·深圳校考阶段练习)一瓶酒精用去一半后，剩下的酒精( D )
A. 热值不变，比热容减小一半
B. 热值和比热容都减小一半
C. 热值减小一半，比热容不变
D. 热值不变，比热容不变
放 = 天然气 = . × . × / = . × 。
（3）该热水器加热这些水的效率是多少？
【答案】该热水器加热这些水的效率是
=
吸
放
× % =
.×
.×
× % = %。
知识点2：热机的效率
完全燃烧
6.燃料的利用率较低的原因：燃料很难__________，有效利用的能量比燃
少
料燃烧放出的能量____。
7.热机中燃料燃烧放出的能量流向如右图所示。用来做
有用功
完全燃烧
________的那部分能量，与燃料__________放出的能量之
比，叫做热机的效率。
完全燃烧
8.提高热机效率的途径：让燃料尽可能__________；在设计和制造上、不
14.2 热机的效率
知识点1：燃料的热值
完全燃烧
质量
1.定义：某种燃料__________放出的热量与其______之比，叫做这种燃料
的热值。
/
2.一般情况下：液体或固体燃料热值的单位：_____，气体燃料热值的单
/
位：______。
3.物理意义：如煤气的热值是3.9 × 107 J/m3 ，它表示1 m3 煤气完全燃烧
质量
水的质量
控制：煤油和菜籽油的______相同，以及水的初温和__________相同。
14.2热机的效率ppt
3.把5kg、40℃的水烧开，需要完全燃烧多 少kg的干木柴？ （已知干木柴的燃烧值为1.2×107J/kg， 外界为标准大气压，并且燃料完全燃烧放 出的热量全部被水吸收）
4.有一台柴油机的效率为40％，每小时耗油2kg， 则这台柴油机的功率为多少瓦？ （已知柴油的热值为3.3×107J/kg）
（1）燃料的热值： 指单位质量的某种物质完全燃烧所放出的热量 __________________________。符号： q J/kg, ______ ，单位：__________ 。气体燃料 (J/m3) 的热值单位：______________ 。 （2）干木柴的热值是1.2×l07焦物理意义是 1千克干木柴完全燃烧时放出的热量是1.2×107J。完全燃 __________________________ 2.4×107J 烧2kg干木柴放出的热量是___________, 由q=Q放/m得Q放=mq (即质量乘以热值) 公式是：_______________________
第十四章 内能的利用 第二节热机的效率
一、燃料的热值：
1、燃料的种类很多，可分为固体燃料、 液体燃料和气体燃料。 2、燃烧相同质量的下列燃料，放出 的热量是否相同？
3、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。 4、热值的符号：q 5、热值的公式：
固体或液体燃料 q=Q放/m 气体燃料 q=Q放/V
机件摩 擦损失
1、热机的效率： 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 公式：η=
W有
Q总
2.热机的能量损失
• 热机在工作过程中造成能量损失的因素有： • 燃料很难全部燃烧； • 排出的废气带走能量； • 热机部件要散热； • 克服运转机件之间的摩擦消耗能量。
1热机14.2热机的效率PPT课件(人教版)
相同点
1．基本构造和主要部件的作用类似。 2 ．每个工件循环都经历四个冲程：吸气冲程、紧缩冲程、做 功冲程、排气冲程。 3 ．四个冲程中，只有做功冲程对外做功，其余三个冲程靠飞 轮惯性完成。 4 ．一个工作循环中，活塞往复两次，飞轮转动两周，做功一 次。
不同点
1．构造不同：汽油机气缸顶有火花塞，而柴油机气缸顶部有 喷油嘴。
练习
• 一台汽油机飞轮转速为3000R/分，则在1秒内完 成 个循环，对外做功 次，完成 个 辅助冲程。
3.内燃机的应用
(1)汽油机的应用
汽油机比较轻巧，常用在汽车、飞机和小型农业机械上面。
(2)柴油机的应用
柴油比较便宜，但柴油机比较笨重，主要用在载重汽 车、拖拉机、坦克上面。
想想议议：
汽油机和柴油机的工作过程有什么相同点，有 什么不同点？
火花塞
进气门 活塞
连杆
气缸 排气门
曲轴
内燃机的 冲程和工作循环
吸气 紧缩 做功 排气
(2)汽油机工作原理
吸气冲程
紧缩冲程
做功冲程
排气冲程
吸气冲程
进气门打开，排气门关
闭。活塞由上端向下端运动
汽
油
，汽油和空气组成的燃料混
和
空
合物从进气门吸入气缸。
气
紧缩冲程
进气门和排气门都关闭，活塞 向上运动，燃料混合物被紧缩，压 强增大，温度升高。
你猜想：汽油机、柴油机的效率大约是多少？ 猜猜看！
汽油机的效率：20~30% 柴油机的效率：30~45%
你认为它们的效率比你想象的高？还是低？
提高热机效率的途径和方法： （l）尽可能减少各种热损失，保证良好的润滑，减 少因克服摩擦所消耗的能量； (2)充分利用废气的能量，提高燃料的利用率，如利 用热电站废气来供热。这种既供电又供热的热电站，比 起一般火电站来，燃料的利用率大大提高。
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热机效率PPT用
q柴为107J/kg）
解：Q放=Vq气=4m3 ×7.5×107J/m3 =3×108J；
m=Q放/q柴=3×108J/107J/kg=30kg。
答：天然气完全燃烧放出热量是3×108J, 相当于30 kg柴 薪完全燃烧放出的热量。 17
想一想
散热、克服摩擦损失 废气带走的能量
燃料
完全
燃烧 放出
机械能
① 不同燃料，热值一般不同；热值只与燃料的 种类有关。
② 热值与燃料的质量、体积、是否完全燃烧、 燃不燃烧等无关。
③热值最大的是氢，热值为1.4×108J/Kg。 其物理意义是：质量为1Kg的氢完全燃烧时 放出的热量为1.4×108J。 热值最大的是氢
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
不能达到100%，因为热机中可用于 做有用功的能量只是燃料完全燃烧所放出的 能量的一部分，因为各种热量损失以燃料条 件的限制，这部分能量远远小于总能量，所 以其与燃料完全燃烧所放出的总能量的比值 必然小于1，即热机效率小于100%。
热机的能量损失
热机在工作过程中造成能量损失的因素有 ：
燃料很难全部燃烧； 排出的废气带走能量； 热机部件要散热； 克服运转机件之间的摩擦消耗能量。
4.6×107J·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
3.4×107J·kg-1煤气 Nhomakorabea约3.9×107J·m-3
酒精
3.0×107J·kg-1 天然气 (7.1～8.8) ×107J·m-3
解：Q放=Vq气=4m3 ×7.5×107J/m3 =3×108J；
m=Q放/q柴=3×108J/107J/kg=30kg。
答：天然气完全燃烧放出热量是3×108J, 相当于30 kg柴 薪完全燃烧放出的热量。 17
想一想
散热、克服摩擦损失 废气带走的能量
燃料
完全
燃烧 放出
机械能
① 不同燃料，热值一般不同；热值只与燃料的 种类有关。
② 热值与燃料的质量、体积、是否完全燃烧、 燃不燃烧等无关。
③热值最大的是氢，热值为1.4×108J/Kg。 其物理意义是：质量为1Kg的氢完全燃烧时 放出的热量为1.4×108J。 热值最大的是氢
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
不能达到100%，因为热机中可用于 做有用功的能量只是燃料完全燃烧所放出的 能量的一部分，因为各种热量损失以燃料条 件的限制，这部分能量远远小于总能量，所 以其与燃料完全燃烧所放出的总能量的比值 必然小于1，即热机效率小于100%。
热机的能量损失
热机在工作过程中造成能量损失的因素有 ：
燃料很难全部燃烧； 排出的废气带走能量； 热机部件要散热； 克服运转机件之间的摩擦消耗能量。
4.6×107J·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
3.4×107J·kg-1煤气 Nhomakorabea约3.9×107J·m-3
酒精
3.0×107J·kg-1 天然气 (7.1～8.8) ×107J·m-3
第14.2 (课件)热机的效率
Q 吸=c 水 m 水(t-t0)=4.2×103J/(kg·℃)×2kg×(100℃-20℃)=6.72×105J (2)天然气放出的热量
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；
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——超棒的物理课件
一、燃料的热值q
• 热值(q)：单位质量的某种燃料，完全燃烧
所释放的热量叫做这种燃料的热值。
完全燃烧？
（1） 小颗粒的煤，容易完全燃烧， 较大的煤块，不易完全燃烧。 （2） 通风较差的地方，不易充分燃烧。
1kg燃料，当它完全燃烧放出的热量，才叫热值。
燃料的热值（q）
• 热值(q)：单位质量的某种燃料，完全燃烧
6 8.4×10
J
40 kg
未完全燃烧 所剩余 机器摩擦 损耗
二、热机的效率
热传递散失 （高温废气）
燃料的 总能量
提供动力 做有用功
燃料总能量中： 只有一小部分做了有用功。
二、热机的效率
做有 用功
W有 Q放
能量散失
用来做有用功的那部分能量，占燃料完全
燃烧释放的能量的百分比，叫做热机的效率。
计算燃料放出热量Q
• 已知干柴热值是1.2×107J/kg，完全燃烧5kg 干柴，能放出多少热量？
放出的热量Q = 1.2×107 J/kg × 5kg = 6×107 J
Q = m· q
练一练
• 已知干木柴的热值是1.2×10 J/kg，完全
7
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 kg水的温度由20℃升高到70℃？
柴油机的效率为 30%~45%
ห้องสมุดไป่ตู้
三、提高热机的效率
（1）热机的效率是热机性能的重要指标
（2）提高效率的途径？
• 尽量使燃料充分燃烧（燃料磨成粉末；通风）
• 机器加强润滑，减少摩擦损耗
• 改进热机，减少各种能量损失
• 设法回收利用高温废气的内能（废气供热）
热机的效率课件(共20张PPT)物理人教版九年级全一册
发动机。
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%
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%
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)
废气排出带走的能量 由于机械传动等， 克服摩擦所消耗 的能量
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。
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。