14.2热机的效率 课件 人教版物理九年级上册.pptx

第十四章第二节

热机的效率

人教版九年级全一册

教学目标

1.建立热值概念，知道热值是燃料的重要特性；

2.能利用热值表进行有关燃料放热的简单计算；

重点

难点

4.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。

难点

3.知道热机工作时燃料释放能量的主要流向，了解热机效率，能进行简单的计算；

新知导入

火的利用给人类社会带来了进步。无论是烧菜做饭，还是奔驰的火车，乃至直人苍穹的火箭等都离不开燃料。人们使用的能量绝大部分是通过燃料燃烧获得的。

你知道蒸汽火车和火箭使用的燃料有什么不同吗？不同的热机对燃料的利用效率一样吗？我们这节课就来学习热机的效率。

新知讲解

你能说出常用的一些燃料吗？燃料燃烧时能量发生怎样的转化？

提出问题

天然气

汽车加“油”

木炭

干木柴

蜂窝煤

酒精

新知讲解

1.燃料的种类：固体燃料有木柴、煤炭等；液体燃料有汽油、柴油、酒精灯；气体燃料有煤气、天然气等。

2.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。

新知讲解

根据你的经验，相同质量的不同燃料，燃烧时放出的热量是不是相同？有哪些事实来支持你的观点，进行交流列举。

在生活中，我们会发现，同样是将一壶水烧开，需要干木柴的质量比需要煤的质量多得多。

新知讲解

与干木柴相比，煤燃烧放出热量的能力更强

相同质量的煤和干木柴燃烧，

煤放出的热量比干木柴多

新知讲解

燃烧1kg煤放出的热量，是燃烧1kg木柴放出热量的两倍多

实验发现

把不同的燃料质量都取1kg，让它们完全燃烧，比较它们放出热量的多少

热值

新知讲解

2.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。

Q放是燃料完全燃烧放出的热量，单位是J

1.物理意义：表示不同燃料完全燃烧时放热的能力。

q是热值，单位是焦每千克，符号是J/kg

3.燃料燃烧时的能量转化：。

化学能→内能

热值

新知讲解

一些燃料的热值

燃料

热值

燃料

热值

干木柴

约1.2×107J/kg

柴油

4.3×107J/kg

烟煤

约2.9×107J/kg

煤油

4.6×107J/kg

无烟煤

约3.4×107J/kg

汽油

4.6×107J/kg

焦炭

3.0×107J/kg

氢

1.4×108J/kg

木炭

3.4×107J/kg

焦炉

煤气

约1.7×107J/m3

酒精

3.0×107J/kg

沼气

约1.9×107J/m3

新知讲解

焦炉煤气的热值约是1.7×107J/m3，它所表示的物理意义是：

。

标准状态下1m3的焦炉煤气完全燃烧，放出热量约是1.7×107J

。

1kg的干木柴完全燃烧，放出热量是1.2×107J

热值在数值上等于1kg某种燃料完全燃烧放出的热量。

对于某些气体燃料，其热值在数值上等于在标准状态下1m3燃料完全燃烧放出的热量，单位是焦每立方米，符号是J/m3。

新知讲解

5.燃料完全燃烧放出的热量：

4.热值是燃料本身的一种特性，只与燃料的种类有关，与燃料的质量、形态、体积、是否完全燃烧、放出热量的多少无关。

表达式中q的单位是J/kg或J/m3，Q放的单位是J，m的单位是kg，V的单位是m3。

新知讲解

例1：下列关于燃料的热值说法正确的是（）

A．燃料燃烧越充分，其热值越大

B．燃料的热值越小，完全燃烧放出的热量越少

C．一瓶酒精用去三分之一，剩余酒精的热值将减小

D．焦炭的热值是3.0×107J/kg，完全燃烧1kg焦炭能放出的热量3.0×107J

【答案】D

【详解】A．燃料的热值仅与燃料的种类有关，而与燃料的燃烧程度无关，故A错误；

B．根据Q=mq可知，放出的热量与热值、质量有关，故B错误；

C．一瓶酒精用去三分之一后，质量变化、热值不变，故C错误；

D．焦炭的热值是3.0×107J/kg，它表示的意思是1kg的焦炭完全燃烧时放出的热量是3.0×107J，故D正确。

故选D。

新知讲解

例2：我国北方某地最低气温曾达到-52.3℃，当地多使用酒精温度计，这是利用了酒精的（

）

A．热值高 B．比热容大 C．沸点低 D．凝固点低