2020九年级物理全册 第十四章 第2节 热机的效率学案 （新版）新人教版

2020九年级物理全册 第十四章 第2节 热机的效率学案 （新版）新人教版

第2节 热机的效率 ‎1.知道热值是燃料燃烧放热的特性，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烧放热的简单计算.‎ ‎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.‎ 热值 ‎1.燃料的热值：单位质量的某种燃料完全燃烧释放的热量叫做这种物质的热值，用符号q表示，单位是J/kg，气体燃料的热值单位：J/m3.‎ ‎2.干木柴的热值是1.2×107 J/kg，物理意义是每千克的干木柴完全燃烧释放的热量为1.2×107 J.‎ ‎3.阅读常见燃料的热值表，表中热值最大的燃料是氢.‎ 计算‎4 kg柴油完全燃烧释放的热量.‎ 解：从热值表中查得柴油的热值是q＝4.3×107 J/kg，则‎4 kg柴油完全燃烧释放的热量Q=mq＝‎4 kg×4.3×107 J/kg=1.72×108 J.‎ ‎1.固体燃料完全燃烧释放的热量的计算公式：Q放=mq 气体燃料完全燃烧释放的热量的计算公式：Q放=Vq Q放表示热量(J)，q表示热值(J/kg)，m表示固体燃料的质量(kg)，V表示气体燃料的体积(m3).‎ ‎2.热值是燃料的一种特性 热值反映了燃料的燃烧特性，即不同燃料在燃烧过程中将化学能转化为内能的本领大小.热值与燃料的种类有关，与燃料的质量、体积、是否完全燃烧等没有关系.‎ ‎1.现在火箭中用液态氢作燃料，是因为它具有( D )‎ A.较小的密度 B.较小的比热容 C.较低的沸点 D.较大的热值 ‎2.柴油的热值是4.3×107J/kg，它的物理意义是每千克的柴油完全燃烧释放的热量为4.3×107 J，完全燃烧‎3 kg柴油能释放出1.29×108 J热量.‎ ‎ 3.酒精的热值是3.0×107 J/kg，酒精灯里装有‎20 g酒精，若燃烧掉一半，放出的热量是3.0×105 J，剩余部分酒精的热值是3.0×107J/kg.‎ ‎4.某同学在实验室用酒精灯把‎0.1 kg的水从‎20 ℃‎加热到‎100 ℃‎.求：‎ ‎(1)水吸收的热量.‎ ‎(2)如果这些热量由酒精燃烧提供，至少要完全燃烧多少千克酒精? [水的比热容c水=4.2×103 J／(kg·℃)；酒精的热值q酒精=3.0×107 J／kg]‎ 解：(1)根据Q吸=cm(t2-t1)，‎ 水吸收的热量Q吸=4.2×103 J/(kg·℃)×‎0.1 kg×(‎100 ℃-20 ℃‎)=3.36×104 J，‎ ‎(2)由Q吸=Q放，Q放=mq得 酒精的质量：m===1.12×10‎-3 kg.‎ 热机效率 在热机的各种能量损失中，废气带走的能量最多，设法利用废气的能量，是提高燃料利用率的主要措施.‎ ‎1.热机是将内能转化成机械能的机器，它跟所有机械一样，也有效率的问题.热机效率是热机性能的一个重要指标.‎ 热机的效率：用来做有用功的能量与燃料完全燃烧放出的热量之比.‎ 2‎ ‎2.分析课本24页图14.2-2的热机燃料燃烧能量走向示意图讨论：如何提高锅炉燃料的利用率？谈谈你的看法.‎ ‎3.阅读：STS——从火车到火箭.了解人类机械的发展史.‎ 一台大型推土机的推力约为3×104 N，匀速推着土总行程达‎10 km，消耗柴油约‎30.3 kg,求推土机上装的柴油机的热机效率.‎ 解:η＝Q有／Q放×100%=W有/(q柴油m柴油)=3×104 N×‎104 m/(4.3×107 J/kg×‎30.3 kg)×100%≈23%.‎ 2‎