2018-2019九年級(jí)物理全冊(cè) 第十四章 第2節(jié) 熱機(jī)的效率學(xué)案 （新版）新人教版.doc

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第2節(jié) 熱機(jī)的效率 1.知道熱值是燃料燃燒放熱的特性，了解熱值的表示法和常見燃料的熱值，能利用熱值表進(jìn)行有關(guān)燃燒放熱的簡(jiǎn)單計(jì)算. 2.了解熱機(jī)效率.知道熱機(jī)工作時(shí)燃料釋放能量的主要流向，知道可以怎樣提高熱機(jī)效率. 熱值 1.燃料的熱值：?jiǎn)挝毁|(zhì)量的某種燃料完全燃燒釋放的熱量叫做這種物質(zhì)的熱值，用符號(hào)q表示，單位是J/kg，氣體燃料的熱值單位：J/m3. 2.干木柴的熱值是1.2107 J/kg，物理意義是每千克的干木柴完全燃燒釋放的熱量為1.2107 J. 3.閱讀常見燃料的熱值表，表中熱值最大的燃料是氫. 計(jì)算4 kg柴油完全燃燒釋放的熱量. 解：從熱值表中查得柴油的熱值是q＝4.3107 J/kg，則4 kg柴油完全燃燒釋放的熱量Q=mq＝4 kg4.3107 J/kg=1.72108 J. 1.固體燃料完全燃燒釋放的熱量的計(jì)算公式：Q放=mq 氣體燃料完全燃燒釋放的熱量的計(jì)算公式：Q放=Vq Q放表示熱量(J)，q表示熱值(J/kg)，m表示固體燃料的質(zhì)量(kg)，V表示氣體燃料的體積(m3). 2.熱值是燃料的一種特性 熱值反映了燃料的燃燒特性，即不同燃料在燃燒過程中將化學(xué)能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能的本領(lǐng)大小.熱值與燃料的種類有關(guān)，與燃料的質(zhì)量、體積、是否完全燃燒等沒有關(guān)系. 1.現(xiàn)在火箭中用液態(tài)氫作燃料，是因?yàn)樗哂? D ) A.較小的密度 B.較小的比熱容 C.較低的沸點(diǎn) D.較大的熱值 2.柴油的熱值是4.3107J/kg，它的物理意義是每千克的柴油完全燃燒釋放的熱量為4.3107 J，完全燃燒3 kg柴油能釋放出1.29108 J熱量. 3.酒精的熱值是3.0107 J/kg，酒精燈里裝有20 g酒精，若燃燒掉一半，放出的熱量是3.0105 J，剩余部分酒精的熱值是3.0107J/kg. 4.某同學(xué)在實(shí)驗(yàn)室用酒精燈把0.1 kg的水從20 ℃加熱到100 ℃.求： (1)水吸收的熱量. (2)如果這些熱量由酒精燃燒提供，至少要完全燃燒多少千克酒精? [水的比熱容c水=4.2103 J／(kg℃)；酒精的熱值q酒精=3.0107 J／kg] 解：(1)根據(jù)Q吸=cm(t2-t1)， 水吸收的熱量Q吸=4.2103 J/(kg℃)0.1 kg(100 ℃-20 ℃)=3.36104 J， (2)由Q吸=Q放，Q放=mq得 酒精的質(zhì)量：m===1.1210-3 kg. 熱機(jī)效率 在熱機(jī)的各種能量損失中，廢氣帶走的能量最多，設(shè)法利用廢氣的能量，是提高燃料利用率的主要措施. 1.熱機(jī)是將內(nèi)能轉(zhuǎn)化成機(jī)械能的機(jī)器，它跟所有機(jī)械一樣，也有效率的問題.熱機(jī)效率是熱機(jī)性能的一個(gè)重要指標(biāo). 熱機(jī)的效率：用來做有用功的能量與燃料完全燃燒放出的熱量之比. 2.分析課本24頁圖14.2-2的熱機(jī)燃料燃燒能量走向示意圖討論：如何提高鍋爐燃料的利用率？談?wù)勀愕目捶? 3.閱讀：STS——從火車到火箭.了解人類機(jī)械的發(fā)展史. 一臺(tái)大型推土機(jī)的推力約為3104 N，勻速推著土總行程達(dá)10 km，消耗柴油約30.3 kg,求推土機(jī)上裝的柴油機(jī)的熱機(jī)效率. 解:η＝Q有／Q放100%=W有/(q柴油m柴油)=3104 N104 m/(4.3107 J/kg30.3 kg)100%≈23%.