第二节 热机的效率
第二节热机的效率
一、学习目标
1.从能量转化的角度，认识热值。
2.通过能量的转化和转移，认识热机的效率，有节约能源的意识。
二、知识点
1.燃料的热值
(1)燃料的热值
①燃料燃烧时能的转化：在现代社会，人类使用的能量绝大部分是从燃料的燃烧中获得的内能。燃料的燃烧是一种化学变化，在燃烧过程中，燃料的化学能转化为内能，也就是常说的释放能量。
②不同燃料燃烧放出能量的本领不同：燃料的种类很多，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、液化石油气等。我们都知道燃料燃烧的实质是发生了化学变化，在燃烧过程中燃料的化学能转化为内能，燃烧相同质量的不同燃料，放出的热量不同。
③燃料热值的意义：在物理学中就用燃料的热值来表示燃料在完全燃烧时放热本领的大小。
④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，一般用符号“q”表示。单位：焦/千克，符号：J/kg。
⑤热值的物理意义：表示一定质量的燃料在完全燃烧时所放出的热量的多少。同种燃料的热值相同，不同种燃料的热值一般不同。
=mq，质量m的单位是kg,q的单位是J/kg，Q的单位是J。
⑥燃料燃烧放出热量的计算：Q
放
(2)燃料热值的理解
①燃料的热值在数值上等于1kg某种燃料完全燃烧放出的热量。
②“某种燃料”是说明热值与燃料的总类有关。确定的燃料才有确定的热值，不同的燃料有不同的热值。由此可见，热值反映了燃料燃烧的某种性质。热值大，反映1kg的这种燃料完全燃烧放出的热量多，或者说，化学能转化成的内能多。
③“完全燃烧”的含义是烧完，烧尽。1kg的某种燃料，只有在完全燃烧时放出的热量才是这种燃料的热值，如果没有完全燃烧，放出的热量比按热值计算出的要小。
④热值反映了所有能燃烧的物质的一种性质，反映了不同燃料在燃烧过程中，化学能转化为内能的本领的大小，也就是说，它是燃料本身的一种性质，它只与燃料的种类有关，与燃料的形态、质量、体积、是否完全燃烧均没有关系。
=Vq。
⑤若气体燃料单位是J/V3,则计算燃料完全燃烧时放出的热量用Q
放
例1.国家“西气东输”工程正源源不断地向我市输送清洁能源——天然气。天然气燃烧时，可以将_____能转化为内能。已知天然气的热值为3.2×107J/m3,则每输送100m3的天然气，完全燃烧后就相当于向我市输送了_________的热量。
例2.某太阳能热水器5h内可使100kg的水温度升高60℃，则水吸收多少焦的热量？不计热量损失加热这些水需要多少液化气？[c
=4.2×103 J/(kg·℃),液化气的热值是4.5×107J/kg]
水
2.热机效率
(1)燃料的有效利用
①影响燃料有效利用的因素：一是燃料不可能完全燃烧；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。
②炉子的效率
炉子有效利用的热量与燃料完全燃烧放出的热量之比叫做炉子的效率。
现代化大型锅炉的效率可达90%以上，一般小型锅炉的效率不足60%。
③提高燃料利用率的方法
提高燃料的利用率是节约能源的重要措施。把固体燃料磨成粉末吹进炉膛内进行燃烧，加大送风
量，可使燃料燃烧的更充分，加大受热面积，可减小烟气带走的热量，这些都是提高炉子的效率和燃料利用率的具体措施。
(2)热机燃料燃烧能量走向示意图
①燃料未能完全燃烧
②废气带走很大一部分能量。
③一部分能量消耗在散热上。
④客服摩擦消耗一部分能量。
(3)热机的效率
①定义：用来做有用功的那部分能量和燃料完全燃烧所释放的能量之比叫做热机的效率。
②公式：（用来做有用功的能量Q
有用/燃料完全燃烧释放的能量Q
总
）×100%
(4)热机效率总小于1的原因
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。蒸汽机的效率为6%—15%，汽油机的效率为20%—30%，柴油机的效率为30%—45%。柴油机的效率比汽油机的效率高，这主要是因为柴油机的构造和工作过程与汽油机有所不同，柴油机在压缩冲程中的压缩比比汽油机的大。
(5)提高热机效率的主要途径
①使燃料充分燃烧；
②尽量减少各种热量损失；
③在热机的设计和制造上，采用先进的技术；
④使用时，注意保养，保证良好的润滑，合理调整各零件之间的间隙，减小因克服摩擦阻力而额外消耗的功。
(6)环境污染
①废气污染：热机燃料在燃烧过程中能放出一定量的有毒气体和粉尘，这些气体和粉尘都会污染空气，不利于人类的健康和动植物的正常生长，产生的酸雨有害于农、林、渔业。导致城市空气污染的主要原因就是各种车辆排放的废气。导致环境污染的主要原因是燃料燃烧后的废气、废渣以及各种废液的排放。
②噪声污染：热机以及热机带动的机器产生的噪声是环境污染的又一方面。
(7)环境保护措施
①改进燃烧设备，消除烟尘。
②提高燃料的综合利用率，采取集中供热。
③充分开发利用污染少和无污染的能源，如太阳能、风能等。
④在内燃机排气管上安装消声器，以减少噪声污染。
3.题型一：燃料热值的理解及应用题型二：热机效率和炉子效率
课后巩固：
例 1.有一箱木炭，质量为10kg，其热值为 3.4×103 J/kg。若用掉一半，剩余的木炭的热值为____________，半箱木炭燃烧最多放出的热量是___________。
例2.天然气是当今家庭中普遍使用的一种能源，现用天然气来加热水。
（1）使质量为2kg的水，温度从20℃升高到100℃，需吸收多少热量？
（2）如果加热过程中，天然气放出的热量只有50%被水吸收，则需完全燃烧多少m3的天然气. [天然气的热值为3.2×107J/m3, c
水
=4.2×103 J/(kg·℃)]
例3.甲乙两台热机，甲的效率比乙低，其含义是（）
A.甲热机比乙热机做的有用功少
B.甲热机比乙热机消耗的燃料多
C.在做相同有用功的条件下，甲消耗的燃料多
D.在做相同有用功的条件下，甲损失的能量比乙少
例4.用天然气灶烧水，燃烧1m3的天然气，使100kg的水从20℃升高到70℃。已知水的比热容c=4.2×103 J/(kg·℃),天然气的热值q=3.2×107J/m3。求：
（1）1 m3的天然气完全燃烧放出的热量Q
放
。
（2）水吸收的热量Q
吸
。
（3）天然气灶的效率η。
例5.现有一瓶液体燃料，若倒掉一半后完全燃烧，则（）
A.热值减半，放出的热量减半
B.热值减半，放出的热量不变
C.热值不变，放出的热量减半
D.热值不变，放出的热量不变
例6.下列说法中正确的是（）
A.升高相同的温度时，吸收热量越多的物体比热容越大
B.燃料不完全燃烧时，热值不变
C.物体吸收热量，温度不一定升高
D.扫地时尘土飞扬，是分子不停的无规则运动造成的
例7.双燃料汽车以天然气或汽油作为燃料，以下说法正确的是（）
A.燃料的热值越大，燃烧时放出的热量越多
B.以天然气为燃料，汽车发动机的效率可以达到100%
C.在压缩冲程中，燃料混合物的温度升高，内能增大
D.与天然气相比，汽油燃烧时对环境的污染小
例8.“可燃冰”作为新型能源，有着巨大的开发使用潜力，同等条件下，“可燃冰”完全燃烧放出的热量达到煤气的数十倍，说明“可燃冰”的_________很大。以10倍的关系粗略计算，1kg “可燃冰”完全燃烧放出的热量是__________J，可以使_________kg的水从20℃升高到60℃。
[q
煤气=4.2×107J/kg, c
水
=4.2×103 J/(kg·℃)]
热机的效率计算题
精心整理 热机效率基础题型 1.一台内燃机运行时各种能量损耗大致为:燃料不完全燃烧损失5﹪,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﹪,则它的机械效率是多少？ 2、一台效率为40﹪的柴油机,当输出66000J的有用功时，消耗的柴油为多少kg？柴 3、_____. 4 5、 多少 6 7 的 8、，那么热水器的效率为多少？（q=3.78×107J/Kg） 9、把0.5Kg的木炭，完全燃烧后有25%的热量被50Kg温度为50oC的水吸收，求水温升高到多少（q=3.4×107J/Kg) 10、某中学为学生供应开水，用锅炉将200kg的水从25℃加热到100℃，燃烧了6kg 的无烟煤。试求1）锅炉内200kg的水吸收了多少热量？
2）6kg无烟煤完全燃烧放出的热量是多少？ 3）此锅炉的效率是多少？（无烟煤的热值是3.4×107J/kg） 提高题 1、小红家里原来用液化石油气烧水，每天用60℃的热水100kg。她参加“探究性学习”活动后，在老师和同学的帮助下，制造了一台简易的太阳能热水器。 （1 （2 （3 2 3.0×103N3，热值 （1 （3 （4 3 每小时每平方米的接收面积上有效接收太阳能约为2.1×106J，则该热水器每小时水温升高多少？ 4、太阳能是一种清洁能源．某太阳能热水器每天能使500kg的水温度升高30℃，那么这些水吸收的热量是多少？，这些热量相当于完全燃烧多少的天然气放出的热量．[天然气的热值取7×107J/m3，水的比热容c=4.2×103J／(kg?℃)]
5、图所示为小艳家新买的一辆小汽车。周末，爸爸开车带着小艳出去游玩，途中，这辆汽车在lh的时间内，在水平路面上匀速行驶了72km，消耗汽油6kg。若已知该汽车发动机的功率(即牵引力的功率)为23kW，汽车(包括车上的人和物品)质量为1．5t，汽油的热值为4．6×107J／kg，g=10N／kg。求小汽车的热机效率？ 6、轿车已逐步进入我国普通百姓家中.?已知某国产骄车每行驶100km消耗8L汽油(1L ＝10-3m3)，汽油的密度为0.71×103kg/m3、热值为4.6×l07J／kg．则：???? (1)10kg汽油完全燃烧时所产生的热量是多少？(2)该汽车行驶100km消耗的汽油的质量是多少？??(3)当该汽车以50kW的功率在平直公路上以72km／h的速度匀速行驶时，它所受到的阻力等于多少？(4)该汽车发动机的效率是多少？
热机效率计算题(汇编)
热机效率 一、填空选择题 1、如图所示,是我国选手在第24届世界大学生冬运会女子冰壶比赛中夺冠的一个场景.比赛时两名队员在冰壶前方“刷冰”,通过的方式改变冰的内能,使表面的冰成薄薄的一层水(填物态变化名称)，这样就能够减小冰壶与冰面之间的，使冰壶按照运动员预计的运动快慢和方向运动. 2、中央气象台每天都会发布全国主要城市的天气预报，右表 列出的是2009年6月4日沿海城市天津和内地城市西安地气温情 况。请根据两座城市的气温变化情况判别城市名称，甲 是，你做出判别的依据 是 3、关于物体内能，下列说法正确的是（） A．同一物体温度降低，它的内能一定减少。 B．任何两个物体间，都会发生热传递。C．.温度为0℃的物体没有内能。 D．相同质量、相同温度的物体，它们的内能一定相同。 4、已知C铝>C铜，温度和质量相等的铝球和铜球，它们吸收相同的热量后，将它们相互接触，则（） A.热量由铝球传给铜球 B.热量由铜球传给铝球 C.它们之间不发生热传递。 D.缺少条件，无法确定。 5、甲乙两物体质量相等，甲温度降低20℃，乙温度升高15℃时，乙物体吸收的热量是甲物体放出热量的2倍，甲乙两物体的比热容之比是（） A.3：8 B.8：3 C.4：3 D.3：2 6、单缸四冲程汽油机，完成一个工作循环时曲轴转过（） A、720° B、180° C、150° D、90 7. 甲、乙两台汽油机，甲的热机效率比乙高，则下列说法中正确的是（） A. 做相同的功，甲用的时间少 B. 在相同时间内，乙消耗的汽油多 C. 消耗同样多的汽油，甲做的有用功比乙少 D. 做同样多的有用功，甲消耗的汽油少 8、单缸四冲程内燃机的四个冲程的示意图如图所示，下列关于这种内燃机一个工作循环中四个冲程的顺序排列正确的是（） A、丙、丁、乙、甲 B、乙、丁、甲、丙 C、乙、甲、丁、丙 D、甲、乙、丙、丁
中考物理 热机效率计算题
例1（热水器烧水效率问题） 天然气灶烧水，燃烧0.5m3的天然气，使100kg的水从20℃升高到70℃。已知水的比热容为c=4 .2×103J/（kg?℃），天然气的热值为q=7.0×107J/m3。求： （1）0.5m3天然气完全燃烧放出的热量Q放； （2）水吸收的热量Q吸； （3）燃气灶的效率η。 例2（汽车发动机效率问题） 有一家大型的特种专用汽车生产基地，该厂某型号专用车在车型测试中，在一段平直的公路上匀速行驶5.6km，受到的阻力是3.0×103N，消耗燃油1.5×10－3m3（假设燃油完全燃烧）。若燃油的密度ρ＝0.8×103kg/m3，热值q＝4×107J/kg，求：（1）专用车牵引力所做的功？（2）该专用车的热机效率是多少？
例3（其他情景问题） 每到夏收季节，农村大量农作物秸秆在田间被随意焚烧，这不仅造成资源浪费、环境污染，而且极易引发火灾等。为解决这一问题，现已研制出利用秸秆生产的节能环保型燃料——秆浆煤。若燃烧秆浆煤，使50kg、20℃的水温度升高到80℃。（秆浆煤的热值为2.4×107J/kg） 求：（1）水需要吸收的热量？ （2）如果秆浆煤燃烧释放的热量有30%被水吸收，需要完全燃烧多少千克秆浆煤？ 【针对练习】 B1．用酒精灯给2kg的水加热，当水的温度从20℃升高到100℃时，共耗去酒精40g。 求：（1）水吸收的热量； （2）酒精完全燃烧放出的热量； （3）炉子的效率。（已知酒精的热值q=3．0×107J／kg ）
C2．一辆重为5×104N的汽车，在平直公路上以72km/h的速度行驶时，遇到的阻力为车重的0.02倍，每小时需汽油6kg，汽油的热值为4.6×107J/ kg，求这辆汽车发动机的效率。 C3、设计汽车发动机时，既要考虑能量的利用率，也要考虑发动机的冷却问题。 ⑴为了防止发动机过热，汽车的冷却系统常用水的循环来降低发动机的温度，5kg 水在冷却系统中升高了50℃，所吸收的热量是多少？ ⑵柴油在某汽车发动机汽缸内燃烧时，如果每分钟释放1.2×107J的能量，发送机输出的功率是8.5×104W，则此汽车发动机的效率是多少？ B4．完全燃烧140 g焦炭(焦炭的热值为3．0×107J／kg)能放出多少热量?若这些热量的30％被水吸收，则能使30kg 20℃的水温升高到多少?
热机的效率
第2节热机的效率 教学目标 1.建立热值概念。知道热值是燃料的重要特性，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料放热的简单计算。 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以及提高热机效率的意义所在。 3.了解热机的利用与人类社会发展的关系，并能够简述热机使用产生的排放物对环境的不良影响，培养自觉环保的意识，激发学生的社会责任感。 教学重点 建立热值概念，利用热值表进行有关燃料放热的简单计算。 教学难点 1.建立热值概念 2.热机效率的理解和环境保护 教学过程 教案A 一、引入课题 至今，人们使用的能量绝大部分还是通过燃料燃烧获得的，那么燃料燃烧释放的能量究竟有多少用来做了有用功？以及燃料的燃烧对环境会造成那些影响呢？今天我将和大家一道共同来学习“第2节热机的效率”。 二、新课讲授 1.燃料的热值 指导学生阅读阅读教材，然后提问： （1）燃料燃烧过程是物理变化还是化学变化？ （2）在这个过程中能的转化情况怎样？ 板书：燃料燃烧过程中，燃料的化学能转化为内能，放出热量。 （3）你说出燃料的种类和常用的燃料吗？ 固体（木柴、煤等）液体（汽油、柴油、酒精等）气体（煤气、天燃气、氢气）组织学生看教材22页图，并讨论分析图注中所出的问题。 四口之家一个月需要的内能，即吸收热量是一定的，这些热量由燃料燃烧放出。用
木柴需要150千克，煤只需75千克，而液化气只要30千克。从某种意义上讲，木柴不如煤，煤不如液化气。（提问：如何区别燃料之间上差异？）引入热值的概念。 2.燃料热值的定义，单位 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：焦耳/千克（读作：焦耳每千克） 热值是用来比较计算不同种类的等质量的燃料完全燃烧时放出的热量的多少。 各燃料的热值可由表查出。 提问：汽油的热值多大？它的物理含义是什么？ 汽油的热值是4.6×107焦/千克，它的物理含义是：完全燃烧1千克的汽油放出4.6×107焦的热量。注意：完全燃烧并非仅指充分燃烧。 3.燃料完全燃烧放出的热量的计算 已知烟煤的热值是2.9×107焦/千克，求7千克烟煤完全燃烧放出的热量是多少焦？ 1千克烟煤完全燃烧放出的热量是2.9×107焦。 2千克烟煤完全燃烧放出的热量是2×2.9×107焦。 7千克烟煤完全燃烧放出的热量是7×2.9×107焦。 燃料完全燃烧放出的热量＝燃料的热值×燃料的质量。 教师指出：对于气体燃料，通常用体积做单位，那么热值的单位为焦耳/立方米。（读作：焦耳每立方米）所以气体燃料完全燃烧放出的热量=燃料的热值×燃料的体积。 4.热机的效率 （1）内燃机能量流向图 学生回答能量的流向，燃料燃烧产生的内能只有一部分转变为对外的有用功的能量，燃料燃烧产生的内能只有一部分转变为对外的有用功的能量。 学生讨论交流：请同学们对教材P24图14.2-2内燃机的能量流向进行讨论，然后把燃料产生的内能中能量损失部分说出来。 多媒体展示内燃机能量流向图，并总结热机中的能量损失：散热损失；机械摩擦损失；废气带走的能量。 （2）热机效率 ①定义：热机中用来做有用功的那部分能量与燃料完全燃烧释放的能量之比叫做热机效率。用符号η表示。 ②公式：η=Q有/Q总×100% ③热机效率是热机性能的重要指标，热机效率（“有”或“无”）单位，且热机效率总是100%。 ④提高热机效率的途径 引导学生从热机中的能量损失总结出提高热机效率的途径的途径：使燃料尽可能完全燃烧；减小机械摩擦（选用优良润滑油）；尽量简化机械传动部分（三角旋转式发动机）。 三、课堂小结 1.燃料的热值：定义单位物理意义
热机效率计算题
热机效率计算题 SANY标准化小组 #QS8QHH-HHGX8Q8-GNHHJ8-HHMHGN#
热机效率计算题 1、为了利用太阳能资源，节约经营成本，崇左市某大型宾馆在楼顶安装了10台相同的太阳能热水器，每台热水器的水箱容积为200L。在夏季光照条件下，一满箱15℃的水经白天太阳能加热，温度可达到65℃。已知水的比热容为×103J/（kg·℃），天然气的热值为×107J/kg。求： （1）10台热水器装满水时，温度从15℃升高到65℃吸收了多少热量（3分） （2）若这些热量由完全燃烧的天然气提供，需要多少千克天然气（2分） 2、某中学为学生供应开水，用锅炉将200 kg的水从25℃加热到100℃，燃烧了6 kg的无烟煤。水的比热容是×10 3 J／(kg·℃)，无烟煤的热值是×l 0 7 J／kg。求： (1) 锅炉内的水吸收的热量是多少 (2) 无烟煤完全燃烧放出的热量是多少 (3) 此锅炉的效率是多少 3、某型号小轿车油箱的容积是60升，所用的燃料是密度为×103kg/m3的汽油。 （1）该车油箱最多能装多少kg的汽油 （2）如果该车的总质量是1500kg，4个车轮的轮胎对地面的压强都是2×105Pa，求车的总重量是多少车与地面接触的总面积是多少(g取10N/kg) （3）该车以20m/s的速度匀速行驶100km时消耗的燃料是5kg，如果汽油的热值是×107J/kg，汽车发动机的输出功率是12kW，求有用功和发动机的热机效率分别是多少（保留两位有效数字） 4、随着生活条件的改善，小明家住上了新楼房，新楼使用的是天然气。小明想：将一壶水烧开究竟需要多少天然气呢他通过实践收集如下数据：水壶里放入2000cm3、20℃的水，大火加热直至沸腾。又在物理书中查到天然气热值为8×107J/m3。［气压为1标准大气压；c水＝×103J／(kg·℃)］ （1）烧开这壶水，水需要吸收多少热量 （2）如果小明家天然气炉具的效率是40%，烧开这壶水，需要燃烧多少m3的天然气 5、小明家的太阳能热水器，水箱容积是200L。小明进行了一次观察活动：某天早上，他用温度计测得自来水的温度为20℃，然后给热水器水箱送满水，中午时“温度传感器”显示水箱中的水温为45℃。请你求解下列问题： (1)水吸收的热量【c水=4．2×103J／(kg·℃)】 (2)如果水吸收的这些热量，由燃烧煤气来提供，而煤气灶的效率为40％，求至少需要燃烧多少千克煤气(煤气的热值为q=4．2×107J／kg)
很好 热机效率计算题型
第1页 教室是自控者的天堂，是颓废人的地狱。 第2页 我们不怕不懂，就怕装懂；不怕不足，就怕满足。 100%Q Q ?有总 W 100%Q ?有 总 100% Q Q ?有 总 热量和热机效率的计算 【学习目标】1.理解热机效率的主要题型及规律， 2.理清解题思路。 【学习重点】利用规律、公式解决效率问题。 【学习难点】有热机效率参与的力学综合问题。 【考点及考试要求】常以现代家用电器、机车、 的计算，主要以综合计算题形式出现。 【学习过程】 一、效率问题 效率问题是初中物理中的一个重点，也是一个难点，率和热机效率。许多学生在这类问题的计算中常出现问题，有用能量部分和总能量部分。本次课主要以热机效率为主。 热机效率常以常见的家用电器（如热水器）动车） 找出有用能量和总能量，。 选择正确的公式计算出有用能量和总能量，最后利用公式 η=或η= 计算效率。 有用能量：用来对外做有用功的能量 总能量：燃料燃烧时所释放的能量 目前常见的两种题型：（1）热水壶烧水效率问题 （2）汽车发动机效率问题 总体思路：η= （1）热水壶烧水 Q 有=Cm △t ； （2）汽车发动机效率问题：W 有=FS 或W 有总能量：一般为Q 总=mq. 例题讲解 例1（热水器烧水效率问题） 天然气灶烧水，燃烧0.5m 3的天然气，使100kg 的水从20℃升高到70℃。已知水的比热容为c =4 .2×103J/（kg?℃），天然气的热值为 q =7.0×107J/m 3。求： （1）0.5m 3天然气完全燃烧放出的热量Q 放；（2）水吸收的热量Q 吸；（3）燃气灶的效率η。 解析：（1）Q 放=Vq=0.5m 3×7.0×107 J/m 3=3.5×107 J （2）Q 吸 =Cm △t=4.2×103J/（kg?℃）×100kg × (70℃-20℃)J=2.1×107 J (3) Q 有=Q 吸 Q 总=Q 放 η=100%Q Q ?有总 =100%Q Q ?吸放=7 7 2.110100% 3.510???=60% 总结：这类题关键是找出有用的能量为水吸收的热量：Q 有=Cm △t ，总能量为燃料完全燃烧放出的热量：Q 总=mq 或太阳辐射的能量 例2（汽车发动机效率问题） 有一家大型的特种专用汽车生产基地，该厂某型号专用车在车型测试中，在一段平直的公路上匀速行驶5.6km ，受到的阻力是3.0×103N ，消耗燃油 1.5×10－3m 3（假设燃油完全燃烧）。若燃油的密度ρ＝0.8×103kg/m 3，热值q ＝4×107J/kg ，求：（1）专用车牵引力所做的功？（2）该专用车的热机效率是多少？ 解析：（1）专用汽车做匀速直线运动，F 牵=f=3.0×103 N ， 则牵引力做的功W=FS=3.0×103N ×5.6×103 m=1.68×107 J （2）消耗的燃油质量为：m=ρV= 0.8×103kg/m 3×1.5×10－3m 3=1.2 kg 则Q 放=mq=1.2kg ×4×107J/kg=4.8×107 J η=100%W Q ?放 =77 1.6810100%4.810???=35%
热效率计算
1.“热得快”是一种插在保温瓶中烧开水的家用电器，你利用课内学过的仪器，设计一个测定“220V 1000W”“热得快”的热效率的方案，要求： （1）写出所需器材、测量步骤及操作中为了减小误差而需注意的事项； （2）用字母代表物理量，写计算“热得快”热效率的公式．（设测量时照明电路电压为220伏） 考点：能量利用效率．专题：实验题；简答题；设计与制作题．分析：要解决此题，需要知道“热得快”的热效率是热得快有效利用的热量与所消耗电能的比值． 有效利用的热量是水吸收的热量，要掌握热量的计算公式Q=cm△t，同时要知道消耗的电能的计算公式W=Pt．根据所需测量的物理量选择合适的工具．根据热效率的概念得出热效率的计算公式． 解答：解：（1）需要用热得快加热水，所以要用到水，为了减少热量的散热损失，需要用到保温瓶．根据公式Q=cm△t，要用温度计测量温度，用天平测量水的质量． 根据公式W=Pt，还要用手表测量加热所用的时间． 用到器材：水、保温瓶、湿度计、手表． 测量步骤：①用天平测出一质量为m的水，装入保温瓶；②用温度计测出水的初温t0；③开始加热，同时计时；④经过一定时间t1后，测出水的末温t；⑤利用效率的公式代入数据求出“热的快”的效率． 2.（2008?宜昌）电磁炉是一种新型灶具，如图所示是电磁炉的原理图：炉子的内部有一个金属线圈，当电流通过线圈时会产生磁场，这个变化的磁场又会引起电磁炉上面的铁质锅底内产生感应电流（即涡流），涡流使锅体铁分子高速无规则热运动，分子互相碰撞、摩擦而产生热能，从而迅速使锅体及食物的温度升高．所以电磁炉煮食的热源来自于锅具本身而不是电磁炉本身发热传导给锅具，它是完全区别于传统的靠热传导来加热食物的厨具．请问： （1）电磁炉与普通的电炉相比，谁的热效率更高？为什么？ （2）某同学用功率为2000W的电磁炉，将1㎏初温为25℃的水加热到100℃，需要的时间为2分55秒，则消耗的电能是多少？电磁炉的热效率是多少？（水的比热容为4.2×103J/（kg?℃）） 考点：能量利用效率；热量的计算；电功的计算．专题：计算题；应用题；信息给予题；推理法． 分析：（1）电磁炉煮食的热源来自于锅具本身而不是电磁炉本身发热传导给锅具，它是完全区别于传统的靠热传导来加热食物的厨具，热散失少，电磁炉的热效率更高； （2）知道水的质量、水的比热容、水的初温和末温，利用吸热公式Q吸=cm△t求水吸收的热量（有用能量）；知道电磁炉的电功率和加热时间，利用W=Pt求消耗的电能（总能量），再利用效率公式求电磁炉的热效率． 解：（1）因为电磁炉是利用锅体本身发热来加热食物，没有炉具向锅体传热的过程，热散失少，所以电磁炉的热效率更高； （2）加热水消耗的电能： 答：（1）电磁炉与普通的电炉相比，电磁炉的热效率更高； （2）消耗的电能是3.5×105J，电磁炉的热效率是90%． W=Pt=2000W×175s=3.5×105J， 水吸收的热量： Q吸=cm水△t =4.2×103J/（kg?℃）×1kg×（100℃-25℃） =3.15×105J， 3、电热沐浴器的额定电压为220V,水箱里装有50㎏的水,正常通电50min,观察到沐浴器上温度示数由20℃上升到46.4℃.求: （1）在加热过程中,水吸收的热量是多少?【C水=4.2×103J/（Kg·℃）】 （2）若沐浴器内的发热电阻产生的热量由84℅被水吸收,那么发热电阻的阻值多大?工作电路的电流多大? （3）请你说出热损失的一个原因,并提出减小热损失的相关建议.
九年级物理全册 第十四章 第2节 热机效率课时练 新人教版
第2节热机效率 学校：姓名：班级：考号： 评卷人得分 一、单选题 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。客户为了不上当受骗,辨别煤中是否掺杂的最恰当的方法是检测下面哪一个物理量() A. 质量 B. 温度 C. 热 值 D. 比热容 4. 火箭发动机常采用液态氢作为燃料,原因是液态氢具有() 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 5. 煤的热值大于干木柴的热值,是指() A. 煤比干木柴含有的热量多 B. 烧煤比烧干木柴产生的温度高一些 C. 烧煤比烧干木柴产生的热量多一些 D. 在完全燃烧的情况下,要使它们放出相同的热量,烧煤用的质量较 少 6. 如图所示为内燃机的能流图,则内燃机的效率可表示为( ) A. η=×100% B. η=×100%
C. η=×100% D. η=×100% 7. 下图中能正确表示某种燃料的热值q与燃料所放出的热量Q关系的是() A. B. C. D.
8. 做同样多的功,甲柴油机用3 h,消耗了2 kg柴油;乙柴油机用2 h,消耗了3 kg柴油,下列说法中正确的是( ) A. 甲功率大,效率高 B. 甲功率大,效率 低 C. 乙功率大,效率高 D. 乙功率大,效率 低 9. 热机的效率较低,为了提高热机的效率,你认为下列方法目前不可能的是( ) A. 尽量使燃料充分燃烧 B. 尽量减少各种热损失 C. 尽量减少因克服摩擦力而额外消耗的能量 D. 想办法把燃料放出的热量全部用来做有用功 10. 下列关于热值和热机效率的描述,正确的是( ) A. 使燃料燃烧更充分,可以增大热值 B. 使燃料燃烧更充分,可以提高热机效率 C. 燃料燃烧释放的热量越大,热值越大 D. 热值和热机效率都是定值,与外界条件无关 11. 在“比较质量相等的不同燃料充分燃烧时放出的热量”的活动中,小明发现分别使5 g 的酒精和5 g的碎纸片充分燃烧后,被它们加热的各100 g、25 ℃的水的温度分别上升到 80 ℃和45 ℃。这说明() A. 燃烧酒精总比燃烧碎纸片放出的热量多 B. 酒精含有的热量比碎纸片大得多 C. 酒精的内能比碎纸片的内能大得多 D. 酒精的热值比碎纸片的热值大 12. 两台汽油机,若甲汽油机的效率高于乙汽油机,则( ) A. 甲汽油机消耗的汽油少于乙汽油机消耗的汽油 B. 甲汽油机的功率大于乙汽油机的功率 C. 在功率相同的情况下,甲汽油机消耗的汽油少于乙汽油机消耗的汽 油 D. 在输出功相同的情况下,甲汽油机消耗的汽油少于乙汽油机消耗的汽 二、填空题 汽车已进入了普通百姓的家庭.在挑选汽车时,发动机(汽油机)效率的 高低是区分汽车优劣的重要指标之一.有经验的司机可以通过闻尾气的气味作出初步的判断.输出功率相同时,汽油味越淡,汽车发动机效率越(填“高”或“低”),原因 是. 14. 我国“西气东输”工程中,天然气与煤相比,从热学角度分析,突出的优点是,从环保角度分析,突出的优点是。 15. 已知天然气的热值为4.0×107J/m3,完全燃烧2.1 m3的天然气可以获得J的 热量,不计热量损失,这些热量可以使500 kg的水,温度升高℃.[c 水 =4.2×103J/(kg·℃)]. 16. 一个成年人参加一次长跑,身体消耗的能量为6.6×106J,这些能量要完全燃烧 0.55 kg的干木柴才能得到,则干木柴的热值为;如果用掉一半,干木柴的热值 将变为.
锅炉热效率计算
1兆帕(MPa)=10巴(bar)=9.8大气压(atm)约等于十个大气压,1标准大气压=76cm汞柱=1.01325×10^5Pa=10.336m水柱约等于十米水柱,所以1MPa大约等于100米水柱，一公斤相当于10米水柱 水的汽化热为40.8千焦/摩尔,相当于2260千焦/千克.一般地：使水在其沸点蒸发所需要的热量五倍于把等量水从一摄氏度加热到一百摄氏度所需要的热量. 一吨水=1000千克每千克水2260千焦 1000千克就是2260 000千焦 1吨蒸汽相当于60万千卡/1吨蒸汽相当于64锅炉马力/1锅炉马力相当于8440千卡热。 用量是70万大卡/H 相当于1.17吨的锅炉 以表压力为零的蒸汽为例，每小时产一吨蒸汽所具有的热能，在锅内是分两步吸热获得的，第一步是把20度的一吨给水加热到100度的饱和水所吸收的热能，通常这部分热能为显热，其热能即为1000×（100－20）=8万/千卡时。 第二步则是将已处于饱和状态的热水一吨加热成饱和蒸汽所需要吸收的热能，这部分热为潜热，其热能即为1000×539=53.9万/千卡时。 把显热和潜热加起来，即是一吨蒸汽（其表压力为零时）在锅内所获得的热能， 即：53.9＋8=61.9万/千卡时。这就是我们通常所说的蒸汽锅炉每小时一吨蒸发量所具有的热能，相当于热水锅炉每小时60万/大卡的容量。 天然气热值 天燃气每立方燃烧热值为8000大卡至8500大卡，1千卡/1大卡/1000卡路里（kcal）=4.1868千焦（kJ），所以每立方米燃烧热值为33494.4—35587.8KJ 产地、成分不同热值不同，大致在36000~40000kJ/Nm3，即每一标准立方米天然气热值约为36000至40000千焦耳，即36~40百万焦耳。 天燃气每立方燃烧热值为8000大卡至8500大卡，1千卡/1大卡/1000卡路里（kcal）=4.1868千焦（kJ），所以每立方米燃烧热值为33494.4—35587.8KJ。而1度=1kW*h=3.6*10^6J=3.6*10^3KJ。即每立方燃烧热值相当于9.3—9.88度电产生的热能， 3.83<1.07*9.3 OR 9.88 天然气价格： 天然气的主要成分是甲烷,分子式是CH4,分子量是12+4*1=16. 在1标准大气压下,1mol气体的体积是22.4升,1立方米的气体有
热机的效率教学设计
课题热机的效率 课型新课课时 1 1、课标要求及分析 在了解内能和热量的前提下，从能量转化的角度认识燃料的热值。在充分了解燃烧可以获得内能和向外释放热量的前提下，从化学能转化成内能，内能在转化成机械能的角度认识热值，知道热机的效率。 2、在教材中的地位和作用 本节是人教版初中物理第十四章第二节的内容，本节是对“效率”理解的深化和延伸。在初三学习的机械效率的基础上进一步学习热机的效率。 3、学情分析 在初三学习机械效率的基础上，学生对效率有了初步的认识，这为本节课的学习打下了良好的基础本堂课的知识中有热值这一慨念，学生理解起来会有一定的难度，这就需要教师的积极引导，只有让学生融入课堂、积极思索。 4、教学重点及难点 本课的教学重点是理解什么热值，并利用热值得公式进行计算。 教学难点是如何提高机械效率，了解燃料的燃烧对环境的影响。
5、教学目标 知识目标：理解并掌握热值的慨念、单位 过程与方法目标：会运用热值的计算机公式进行计算。 情感、态度与价值观目标：了解热机的效率，培养节约资源的意识，从而激发改进技术，提高热机效率。为社会进步作出贡献！ 教学流程 一、情境导入 随着时代的发展，车子的发动机也在随之更新换代，最开始人们使用的是蒸汽机，后来发展成为常见的汽油机，柴油机等等。 为什么我们不一直使用蒸汽机呢？ 学生发表看法，思考问题，进出热机的效率的课题。 二、新课讲授 （一）热值 谁还记得什么是热值？ 根据生活中的实例，我们如何获得内能呢？ 为什么我们要使用各种各样的燃料来燃烧呢？ 学生思考问题，分别回答以上三个问题，教师引导 根据学生的分析，各种燃料燃烧放热的本领是不同的，那我们如何去比较谁的放热本领更强呢？ 1、小组合作解决问题
热机的效率计算题
热机效率基础题型 1.一台内燃机运行时各种能量损耗大致为:燃料不完全燃烧损失5﹪,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﹪,则它的机械效率是多少？ 2、一台效率为40﹪的柴油机,当输出66000J的有用功时，消耗的柴油为多少kg？柴油的热值 3.3×107J/kg 3、某柴油机燃烧2.4kg柴油时，对外做的有用功为2.8x107J，该柴油机的效率为_____. 4、邻居小许家用煤气把3kg的水从20 ℃加热到100 ℃消耗煤气约0.12m3求煤气的热效率? 5、有一台汽油机在一个工作循环中消耗了10g汽油这些汽油完全燃烧产生的热量是多少?若这台汽油机的效率为25﹪，则一个工作循环中的有用机械能为多少? 6、柴油机是工农业生产中常用的热机，已知某型号柴油机的效率是30%，在柴油机内完全燃烧2千克柴油能放热J，这些热通过柴油机的转化能对外做有用功J。（柴油的热值为3.3×107J/kg) 7、完全燃烧140克焦炭（焦炭的热值为3.0×107J/kg)能放出多少热量？若这些热量的30%被水吸收，则能使30kg 、20℃的水温度升高到多少度？ 8、一台燃气热水器，每分钟消耗煤气0.02Kg能将5Kg的水从15oC加热到45oC，那么热水器的效率为多少？（q=3.78×107J/Kg） 9、把0.5Kg的木炭，完全燃烧后有25%的热量被50Kg温度为50oC的水吸收，求水温升高到多少（q=3.4×107J/Kg) 10、某中学为学生供应开水，用锅炉将200kg的水从25 ℃加热到100 ℃，燃烧了6kg的无烟煤。试求1）锅炉内200kg的水吸收了多少热量？ 2）6kg无烟煤完全燃烧放出的热量是多少？ 3）此锅炉的效率是多少？（无烟煤的热值是3.4×107J/kg）
热机效率计算
热机练习题 一、选择题 1、试管口木塞冲出过程（） A．试管口出现的白雾是水蒸气 B．试管口出现白雾说明水蒸气内能增加 C．能量转化情况与内燃机压缩冲程相同 D．水蒸气对木塞做功，水蒸气的内能减少 2、关于燃料的热值，以下说法中正确的是（） A．燃料的热值与燃料的种类有关系，与燃料的质量和燃烧状况无关 B．燃烧1千克某种燃料放出的热量叫这种燃料的热值 C．燃料燃烧时，质量越大，热值越大 D．燃料不完全燃烧时的热值比完全燃烧时的热值小 3、如图7所示是四冲程汽油机的一个工作循环示意图，其中属于做功冲程的是（） 4、下列现象中，用物理知识解释正确的是（） A．风吹过，人便感到凉爽，主要是因为流动的空气加快了人身上汗液的蒸发B．吃冰棒感觉凉爽，是因为升华要吸热 C．物体的温度高，是因为它具有较多的热量 D．运载火箭的燃料采用液氢，是因为液氢的比热容大 5、图所示为小艳家新买的一辆小汽车。周末，爸爸开车带着小 艳出去游玩，途中，这辆汽车在lh的时间内，在水平路面上匀 速行驶了72 km，消耗汽油6 kg。若已知该汽车发动机的功率(即 牵引力的功率)为23 kW，汽车(包括车上的人和物品)质量为1．5 t，汽油的热值为4．6×107 J／kg，g=10 N／kg。则关于上述l h 的行驶过程，下列分析正确的是（） A．该汽车对路面的压力大于l．5×104 N B．该汽车克服阻力做的功是2．3×104 J C．该汽车的牵引力是1．15×104 N D．该汽车发动机的效率是30％ 6、关于温度、热量和内能，下列说法正确的是（） A.温度高的物体内能一定大，温度低的物体内能一定小 B.物体的内能与温度有关，只要温度不变，物体的内能就一定不变 C.内能小的物体也可能将热量仁慈给内能大的物体 D.物体的温度越高，所含热量越多
九年级物理热机的效率教案
第二节热机的效率【教学目标】 知识与技能 1、知道在燃烧过程中燃料的化学能转化为内能; 2、知道什么是燃料的热值和单位，会查燃料热值表. 过程与方法 1、从生活中体会不同燃料燃烧释放热的本领不同，建立热值的概念。 2、能简单计算某种燃料完全燃烧放出的热量。 3、能说出热机工作时燃料释放能量的主要流向，知道什么是热机的效率。 情感态度与价值观 结合有效利用燃料的途径，使学生懂得节约和充分利用能源的重要意义. 【教学重难点】 重点是燃料热值的概念和理解，热机的效率。 难点是对热机的效率的理解。 【教学方法】 启发式教学法，自学讨论法，设疑问教学法，类比教学法。 【教学准备】或【实验准备】 课前收集的燃料的图片、多媒体课件等 【教学过程】
么因素有关？ 二、燃料的热值： 1．概念：2． 热值的单位： 3.燃料燃烧的放热计算公式： 三、热机的效率 1.热效率 2、热机的效率 3、提高热机效率的途径燃料及其热值 相同质量的不同燃料燃烧放出的热量是不同 的。请同学认真学习自主学习课本热值的知 识，并回答下列问题： 1.什么叫燃料的热值？热值用什么符号表示？ 2.热值的单位是什么？ 3.木炭热值是×107J/kg，表示的物理意义是什 么？ 4.煤气的热值是×107J/m3，表示的物理意义是 什么？ 5.计算燃料完全燃烧放出热量公式是什么？ 6.燃料燃烧放热计算：小明某次用火炉烧水 时，共消耗了的烟煤，试计算这些烟煤完全燃 烧放出多少焦的热量（烟煤的热值q=× 107J/kg)? 设计意图：现象学生有生活经验，能产生 共鸣。抛出矛盾，使学生有认知欲望。 【交流解惑】 课本P 23 “小资料”部分，你有哪些发现？ 结合生活经验，谈谈你对热值的理解。 交流总结： （1）热值反映了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 完全燃烧均无关系。 （2）热值的单位：J／ｋｇ （3）不同燃料的热值一般不同；不同燃料的热 值有时还可能相同。 （4）氢气的热值最大。 （5）气体的热值单位：J/m3 延伸拓展：推导燃料完全燃烧放热的计算公 式： 1、酒精的热值是×107J/kg，它的物理意义是 什么？ 被释放，转变 为内能。 燃料的种类很 多，可分为固 体燃料、液体 燃料和气体燃 料。 燃烧相同质量 的不同燃料， 放出的热量不 同。 如：1千克木 柴、1千克煤和 1千克的液化石 油气完全燃烧 时放出热量不 同（烧同一壶水 时升高的温度 不一样 学生自主学 习，思考回答 1、某种燃料完 全燃烧所放出 的热量与其质 量之比。其符 号是q 2、J/kg J/m3 3、1千克木炭完 全燃烧时放出 的热量是× 107J 4、1立方米煤气 完全燃烧时放 出的热量是× 107J 5、q= Q 放 /m 6、Q=×× 107J/kg =×107J 热值的单 位： J/kg (或 J/m3) 氢气的热值最 大。 小组讨论、交
第十四章 第2节 热机的效率(重点练)
第十四章内能的利用 第2节热机的效率 1．我国自主生产的“吉利金刚”小轿车，发动机正常怠速为1200转/分钟，怠速指汽车不前进时发动机的转速．则对于怠速说法正确的是 A．发动机1秒钟完成20个工作循环 B．发动机1分钟完成吸气冲程1200次 C．发动机1秒钟完成做功冲程10次 D．发动机1秒钟共完成80个冲程 【答案】C 【解析】发动机飞轮转速是1200r/min=20r/s；表示每秒飞轮转动20圈，完成10个工作循环，做功10次，完成40个冲程，故AD错误C正确；发动机每秒完成10个工作循环，发1分钟完成600个工作循环，即完成的吸气冲程为600次，故B错误．故选C． 2．关于热机的效率，下列说法正确的是（） A．在做功同样多的情况下，热机的效率越高消耗的燃料越多 B．一般情况下柴油机的效率比汽油机的高 C．热机的效率越高说明做功越快 D．热机损失的能量中，废气带走的能量较少，主要是由于机械摩擦损失的 【答案】B 【解析】A．热机的效率越高，做有用功与燃料完全燃烧放出的热量的比值越大，即在做功相同的情况下，消耗的燃料较少，或消耗相同的燃料，做功较多，故A错误。B．一般情况下柴油机的效率比汽油机的高，多用在重型机器上，故B正确；C．热机的效率是有用功与燃料完全燃烧放出的热量的比值，热机的效率越高说明有用功占的比值越大，功率表示做功的快慢，功率越高说明做功越快，效率和功率是两个不同的物理量，二者之间没有必然联系，故C错误；D．根据内燃机的能量流向，热机损失的能量中，废气带走的能量较多，故D错误。故选B。 3．如图甲，迅速下压活塞，玻璃筒底部的棉花燃烧，图乙是热机的某一冲程，关于这两个过程，下列说法正确的是（）
人教版九年级物理全一册-14.2--热机效率-计算题型
100%Q Q ?有总 W 100%Q ?有 总 100% Q Q ? 有 总 热量和热机效率的计算 【学习目标】1.理解热机效率的主要题型及规律， 2.理清解题思路。 【学习重点】利用规律、公式解决效率问题。 【学习难点】有热机效率参与的力学综合问题。 【考点及考试要求】常以现代家用电器、机车、的计算，主要以综合计算题形式出现。 【学习过程】 一、效率问题 效率问题是初中物理中的一个重点，也是一个难点，率和热机效率。许多学生在这类问题的计算中常出现问题，有用能量部分和总能量部分。本次课主要以热机效率为主。 热机效率常以常见的家用电器（如热水器）动车）找出有用能量和总能量，。 选择正确的公式计算出有用能量和总能量，最后利用公式 η=或η=计算效率。 有用能量：用来对外做有用功的能量 总能量：燃料燃烧时所释放的能量 目前常见的两种题型：（1）热水壶烧水效率问题 （2）汽车发动机效率问题 总体思路：η= （1）热水壶烧水 Q 有=Cm △t ； （2）汽车发动机效率问题：W 有=FS 或W 有总能量：一般为Q 总=mq. 例题讲解 例1（热水器烧水效率问题） 天然气灶烧水，燃烧0.5m 3的天然气，使100kg 的水从20℃升高到70℃。已知水的比热容为c =4 .2×103J/（kg?℃），天然气的热值为 q =7.0×107J/m 3。求： （1）0.5m 3天然气完全燃烧放出的热量Q 放；（2）水吸收的热量Q 吸；（3）燃气灶的效率η。 解析：（1）Q 放=Vq=0.5m 3 ×7.0×107 J/m 3 =3.5×107 J （2）Q 吸 =Cm △t=4.2×103J/（kg?℃）×100kg × (70℃-20℃)J=2.1×107 J (3) Q 有=Q 吸 Q 总=Q 放 η=100%Q Q ?有总 =100%Q Q ?吸放=7 7 2.110100% 3.510???=60% 总结：这类题关键是找出有用的能量为水吸收的热量：Q 有=Cm △t ，总能量为燃料完全燃烧放出的热量：Q 总=mq 或太阳辐射的能量 例2（汽车发动机效率问题） 有一家大型的特种专用汽车生产基地，该厂某型号专用车在车型测试中，在一段平直的公路上匀速行驶5.6km ，受到的阻力是3.0×103N ，消耗燃油 1.5×10－3m 3（假设燃油完全燃烧）。若燃油的密度ρ＝0.8×103kg/m 3，热值q ＝4×107J/kg ，求：（1）专用车牵引力所做的功？（2）该专用车的热机效率是多少？ 解析：（1）专用汽车做匀速直线运动，F 牵=f=3.0×103 N ， 则牵引力做的功W=FS=3.0×103N ×5.6×103 m=1.68×107 J （2）消耗的燃油质量为：m=ρV= 0.8×103kg/m 3×1.5×10－3m 3=1.2 kg 则Q 放=mq=1.2kg ×4×107J/kg=4.8×107 J η=100%W Q ?放 =77 1.6810100%4.810???=35%
【人教版】九年级物理：第14章第2节《热机的效率》教案设计
第二节热机的效率 【教学目标】 知识与技能 1、知道在燃烧过程中燃料的化学能转化为内能; 2、知道什么是燃料的热值和单位，会查燃料热值表. 过程与方法 1、从生活中体会不同燃料燃烧释放热的本领不同，建立热值的概念。 2、能简单计算某种燃料完全燃烧放出的热量。 3、能说出热机工作时燃料释放能量的主要流向，知道什么是热机的效率。情感态度与价值观 结合有效利用燃料的途径，使学生懂得节约和充分利用能源的重要意义. 【教学重难点】 重点是燃料热值的概念和理解，热机的效率。 难点是对热机的效率的理解。 【教学方法】 启发式教学法，自学讨论法，设疑问教学法，类比教学法。 【教学准备】或【实验准备】 课前收集的燃料的图片、多媒体课件等
交流总结：燃料的种类很多,固体燃料有木柴、,液体燃料有汽油、柴油等,气体燃料有煤气、天然气等。 生活中的燃料很多，我们在日常生活中用来取暖和煮饭的燃料也在发生巨大的变化，木柴、
热机也有类似的情况： 在内燃机中，燃料燃烧产生的能量到哪里去 热机是将内能转化为机械能的装置，在这个情景中，真正转变为对外做有用功的能量只占燃料燃烧时所释放能量的一部分。 所以：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。
【板书设计】 第十四章第二节热机的效率 (一) 燃料的热值 1、定义：某种燃料完全燃烧放出的热量与燃料的质量的比值叫做这种燃料的热值。用q表示。 2、单位：J/kg（固体、液体） J/ m3（气体） 3、公式：Q＝mq（或Q＝Vq） 4、计算（二）热机效率 1、定义：热机转变为有用功的能量与燃料完全燃烧所释放的能量的比值称为热机效率。 用η表示。 2、公式：η＝W有/Q放×100％ 3、提高热机效率的主要途径： 减少热机各种能量损失 【教学反思】 通过教学，使学生从生活中体会不同燃料完全燃烧释放热能的特征，建构起燃料的热值概念。依据燃料热值表中资料数据和燃料燃烧放热与燃料质量和热值的关系进行简单计算。了解热机工作时释放热量的主要流向，初步认识热机效率，大致了解提高热机效率的途径。了解热机在现代社会中的广泛应用，及造成的环保问题。 本节课热值的比值定义的建立类比了比热容的概念建立，热效率及热机的效率是在类比机械效率的基础上建立的，这种利用类比的方法建立概念，有利于学生对新概念的理解，同时也加深了对原有概念的理解和掌握。 不足：在教学过程中也暴露了很多问题，比如，学生现在大都是独生子女，生活自理能力有待提高。对于燃料的认识很少，生活经验太少。 【附件】课堂练习 1、实验表明:质量相等的不同燃料,完全燃烧所放出的热量一般是 (相同/不相同)。 2、现代火箭用液态氢作燃料，是因为它具有( ) A．较大的比热 B．较低的沸点 C．较大的热值 D．较高的凝固点 3、煤油的热值大于酒精的热值，下列说法中正确的是（） A．煤油比酒精含有的热量多 B. 燃烧相同质量的煤油和酒精，煤油放出的热量要多些 C. 完全燃烧相同质量的煤油和酒精，利用煤油刚好能烧开一壶水，那么利用酒精则不能烧开这壶水（热效率相同的条件下）
热机效率计算题
热机效率 一、填空选择题（42分） 1、如图所示，是我国选手在第24届世界大学生冬运会女子冰壶比赛中夺冠的一个场景?比赛时两名队员在冰壶前方“刷冰”,通过______ 的方式改变冰的内能,使表面的冰 __________ 成薄薄的一层水（填物态变化名称），这样就能够减小冰壶与冰面之间的_______________ ，使冰壶按照运动员预计的运动快慢和方向运动? 2、中央气象台每天都会发布全国主要城市的天气预报，右表 列出的是2009年6月4日沿海城市天津和内地城市西安地气温情况。请 根据两座城市的气温变化情况判别城市名称，甲是，你做出判别的依 据 是___________________________________________________________ 3、关于物体内能，下列说法正确的是（） A. 同一物体温度降低，它的内能一定减少。B?任何两个物体间，都会发生热传递。 C..温度为0C的物体没有内能。D .相同质量、相同温度的物体，它们的内能一定相同。 4、已知C铝〉C铜，温度和质量相等的铝球和铜球，它们吸收相同的热量后，将它们相互接 触，则（） A.热量由铝球传给铜球 B. 热量由铜球传给铝球 C.它们之间不发生热传递。 D. 缺少条件，无法确定。 5、甲乙两物体质量相等，甲温度降低20C，乙温度升高15C时，乙物体吸收的热量是甲 物体放出热量的2倍，甲乙两物体的比热容之比是（） :8 : 3 C.4 : 3 : 2 6、单缸四冲程汽油机，完成一个工作循环时曲轴转过（） A、720° B、180 ° C、150 ° D 90 7. 甲、乙两台汽油机，甲的热机效率比乙高，则下列说法中正确的是（） A.做相同的功，甲用的时间少 B. 在相同时间内，乙消耗的汽油多 C. 消耗同样多的汽油，甲做的有用功比乙少 D. 做同样多的有用功，甲消耗的汽油少 8、单缸四冲程内燃机的四个冲程的示意图如图所示，下列关于这种内燃机一个工作循环 中四个冲程的顺序排列正确的是（） 1500r / min ,那么1min里，该汽油机的冲程数和燃气做功的 次数分别是（） A、3000 个，6000 次 2009年&月4日 城市甲晴監一30? 诚市乙晴即一37? A、丙、丁、乙、甲 C、乙、甲、丁、丙 D、甲、乙、丙、丁 B、6000 个，3000 次 D、750 个，3000 次 9、某四冲程汽油机的转速是 *P 乙 B、乙、丁、甲、丙