第2节 热机的效率（双基过关+考点突破）-2022-2023学年九年级物理全一册通关讲义（人教版）（原卷版）.docxVIP

第2节热机的效率

双基过关

知识点一、燃料的热值：

1.燃料：

（1）概念：可以燃烧的物质叫燃料。

（2）分类：固体燃料、液体燃料和气体燃料。

（3）燃料燃烧时的能量转化：化学能转化为内能。

2.燃料的热值：

（1）概念：某种燃料完全燃烧放出的热量与其质量（体积）之比，叫这种燃料的热值。

（2）定义式

固体和液体：Q放——燃料完全燃烧放出的热量，单位焦耳（J）；m——燃料的质量，单位千克（kg）；q——燃料的热值，单位焦/千克（J/kg）。

气体：Q放——燃料完全燃烧放出的热量，单位焦耳（J）；V——燃料的体积，单位千克（m3）；q——燃料的热值，单位焦/立方米（J/m3）。

（3）物理意义

表示不同燃料完全燃烧时放热的能力。在数值上等于1kg（m3）的某种燃料完全燃烧放出的热量。如汽油的热值为4.6×107J/kg，它表示1kg的汽油完全燃烧时放出的热量是4.6×107J。

（4）理解：

①热值是燃料本身的一种特性，它与燃料的种类有关，与燃料的质量、体积和是否完全燃烧等无关。

②“完全燃烧”是指氧气充足、烧完、烧尽，只有在燃料完全燃烧放出的热量与质量之比才是这种燃料的热值；用没有完全燃烧放出的热量与质量之比偏小，但这不是该燃料的热值。

（5）燃料燃烧释放出热量的计算

①固体和液体：

②气体：

基础自测：

1．酿酒是人类神奇的发明，如图是将谷物倒入锅中熬制酒料的过程。下列说法正确的是（）

A．用火种引燃木柴的过程与钻木取火的原理相同

B．灶台下木柴燃烧的过程，将内能转化成了化学能

C．锅能向酒料传递热量，是因为锅的温度高于酒料的温度

D．熬制过程中需要不断地搅拌，这是为了通过做功的方式增加物体内能

2．下列说法正确的是（）

A．燃料燃烧越充分，它的热值就越大

B．内燃机用水做冷却液，是因为水的比热容较大

C．敲击大小不同的编钟，发出声音的音色不同

D．在闹市区安装噪声监测装置，可以减弱噪声

3．用煤气灶将质量为4kg的水，从25℃加热到50℃，水吸收的热量为J．若水吸收的热量等于煤气燃烧所放出的热量，则需要完全燃烧kg的煤气。[c水＝4.2×103J/（kg?℃），q煤气＝4.2×107J/kg]

4．利用先进工艺和科学方法，可以使垃圾变废为宝。若从1吨垃圾中能提炼出140kg燃料油，燃料油的热值为4.5×107J/kg，则这些燃料油完全燃烧时释放出的热量为J，这些热量可以使kg的水温度升高50℃．[水的比热容为4.2×103J/（kg?℃）]

知识点二、热机的效率

1.燃料的不安全燃烧与能量的有效利用

（1）利用燃料给水加热的能量走向

①燃料很难完全燃烧，未燃烧占15％。

②被水吸收的热量，有效利用占60％。

③高温的烟气带走相当一部分热量，还有一部分热量直接散失掉，占25％。

（2）燃料的利用率（锅炉的效率）

①定义：有效利用的热量与燃料完全燃烧放出热量的比值叫作燃料的利用率。

②定义式：Q利用——水吸收的热量；Q释放——燃料完全燃烧放出的热量；η——锅炉的效率。

（3）提高燃料利用率的途径

①让燃料尽可能地充分燃烧；

②减少热量的散失。

2.热机的效率

（1）热机中燃料燃烧释放热量的能量走向

①克服摩擦损失的能量；

②废气带走和散失的热量；

③有用的机械能。

（2）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，叫作热机的效率。

（3）定义式：W——做有用功的那部分能量；Q释放——燃料完全燃烧放出的热量；η——热机的效率。

（4）物理意义

热机的效率表示使用热机时对燃料利用率的高低，因此热机的效率是描述热机性能的一个重要指标。

（5）提高热机效率的方法

①使燃料充分燃烧；

②保证良好的润滑，减少因克服摩擦阻力而消耗的能量；

③在热机的设计和制造上，采用先进的技术，尽量减少各种热量损失。

3.由于燃料不可能完全燃烧，在使用过程中总有热量散失，所以热机（锅炉）的效率总小于100％。

基础自测

5．关于内燃机，下列说法正确的是（）

A．四个冲程中只有一个冲程发生内能与机械能相互转化

B．压缩冲程主要是通过做功的方式增大缸内气体的内能

C．汽油机和柴油机都是通过火花塞点火的

D．只要技术进步，内燃机的效率可以达到100%

6．关于内能及内能的利用，说法正确的是（）

A．汽油机的做功冲程将内能转化为机械能

B．温度为0℃的物体没有内能

C．燃料的热值越大，燃烧释放的热量越多

D．增大热机功率一定能提高它的效率

7．太阳能热水器吸收1.4×107J的能量能把质量为20kg的水从25℃加热到75℃，则水吸收的热量为_____J，热水器的热效率为_____。[水的比热容为4.2×103J/（kg?℃）]

8.为了减少环境污染