第二節(jié) 熱機(jī)效率

內(nèi) 能 的 利 用 第十四章 第 二 節(jié) 熱 機(jī) 效 率學(xué) 習(xí) 目 標(biāo). 課 堂 導(dǎo) 案.1 課 前 預(yù) 習(xí).2 3 隨 堂 檢 測.4 5 課 后 練 案.6 能 力 拓 展. 學(xué)習(xí)目標(biāo)學(xué) 習(xí) 目 標(biāo) 學(xué) 習(xí) 重 點(diǎn)1.理 解 并 掌 握 熱 值 的 概 念 、 單 位 、 計(jì) 算公 式 .2.會 運(yùn) 用 熱 值 的 計(jì) 算 公 式 進(jìn) 行 計(jì) 算 .3.理 解 并 掌 握 熱 機(jī) 效 率 的 概 念 、 熱 散 失的 途 徑 、 提 高 熱 機(jī) 效 率 的 方 法 . 1.理 解 并 掌 握 熱 值 的 概 念 、 單位 、 計(jì) 算 公 式 .2.會 運(yùn) 用 熱 值 的 計(jì) 算 公 式 進(jìn) 行計(jì) 算 . 課前預(yù)習(xí)1. 某種燃料完全燃燒放出的熱量與其 之比，叫做這種燃料的熱值.2. 在國際制單位之中，熱量的單位是 ，質(zhì)量的單位是， 熱值的單位是，符號是 .質(zhì) 量 焦 耳 千 克 焦 每 千 克 J/kg 3. 用來做的那部分能量，與燃料完全燃燒放出的能量之比，叫做熱機(jī)的效率. 有 用 功 課前預(yù)習(xí) 課堂導(dǎo)案一、燃料的熱值 1.思考討論：（1）1 kg的干木柴和10 kg的干木柴在同樣燃燒時，放出的熱量是否相同？_.（2）燒開同一壺水，用干木柴和用天然氣所需要燃燒的質(zhì)量一樣嗎？_.（3）影響燃料燃燒放出熱量的因素是什么？_ 不 同不 一 樣燃 料 的 質(zhì) 量 燃 料 的 種 類 2. 閱讀教材P22P23“燃料的熱值”的內(nèi)容，學(xué)習(xí)有關(guān)的知識.（1）燃料的熱值的物理意義：熱值在數(shù)值上等于某種燃料完全燃燒放出的熱量.（2）固體或液體燃料完全燃燒放出熱量的計(jì)算公式為Q，氣體燃料完全燃燒放出熱量的計(jì)算公式為Q.課堂導(dǎo)案1 kg qm qV 3. 煤的熱值大于干木柴的熱值，這里是指（）A.煤比干木柴含有的熱量多一些 B.燒煤比燒干木柴產(chǎn)生的溫度高一些C.燒煤比燒干木燒產(chǎn)生的熱量多一些 D.要使它們放出相同的熱量，燒煤用的質(zhì) 量較少 課堂導(dǎo)案D 課堂導(dǎo)案(1)不 能 二、熱機(jī)的效率1. 思考討論：（1）用煤燒水時，煤能完全燃燒嗎？（2）煤燃燒放出的熱量能全部被水吸收嗎？2. 鍋爐的熱效率：有用部分的熱量與總熱量的比值.即， 提高鍋爐的熱效率的方法： ， 等.(2)不 能 Q吸 /Q放 減 少 鍋 爐 散 熱 使 燃 料 充 分 燃 燒 課堂導(dǎo)案3. 類比分析：在內(nèi)燃機(jī)中燃料是否能夠完全燃燒？燃料燃燒釋放的能量都到哪里去了？機(jī) 器 自 身 散 熱 尾 氣 帶 走 熱 量 等 4. 閱讀教材P24“熱機(jī)的效率”的內(nèi)容，學(xué)習(xí)有關(guān)的知識.（1）熱機(jī)效率：用來做有用功的熱量與燃料 放出的總熱量的比值.即（2）提高熱機(jī)的熱效率的方法： ， ， 等.課堂導(dǎo)案 W/Q放 使 燃 料 充 分 燃 燒 改 進(jìn) 熱 機(jī) 利 用 廢 氣 的 能 量 5. 兩臺汽油機(jī)，甲的效率為30%，乙的效率為25%，這兩個數(shù)據(jù)表示（）A.甲機(jī)做的功比乙機(jī)多 B.在相同時間內(nèi)甲機(jī)燃燒的汽油比乙機(jī)的多 C.甲機(jī)的功率比乙機(jī)的大 D.在消耗相同汽油時，甲機(jī)做的有用功比乙 機(jī)的多 課堂導(dǎo)案 D 課堂導(dǎo)案6. 在一次某新型號的汽車測試中，讓汽車在一段平直的公路上勻速行駛4.8 km，受到的阻力是3.0103 N，消耗汽油1.2 kg（假設(shè)汽油完全燃燒）.汽油的熱值為q4107 J/kg，求： （1）在測試中，汽車牽引力所做的功W；課堂導(dǎo)案(1) 汽 車 做 勻 速 直 線 運(yùn) 動 ， F f 3.0 103 N，W FS 3.0 103 N 4.8 103 m 1.44 107 J （2）該型號汽車的熱機(jī)效率.課堂導(dǎo)案(2)Q放 mq 1.2 kg 4 107 J/kg 4.8 107 J， 1. 關(guān)于燃料的熱值，下列說法正確的是（）A.燃料燃燒時，質(zhì)量越大，熱值越大B.燃料不完全燃燒的熱值比完全燃燒時的熱 值小C.燃料的熱值與燃料的種類有關(guān)，與燃料的 質(zhì)量和放出熱量的多少無關(guān)D.采用熱值大的燃料，可以提高熱機(jī)的效率隨堂檢測C 隨堂檢測 D2.（2017白銀）2016年8月，我國發(fā)射了全球首顆量子衛(wèi)星，為了紀(jì)念墨子，這個全球首顆量子衛(wèi)星被命名為“墨子號”.發(fā)射衛(wèi)星的火箭常使用液態(tài)氫作為燃料，主要是因?yàn)橐簯B(tài)氫具有（）A.較小的密度 B.較大的比熱容 C.較低的沸點(diǎn) D.較高的熱值 3.（2017棗莊）如右圖是某內(nèi)燃機(jī)工作時的能量流向圖，該內(nèi)燃機(jī)的熱機(jī)效率是（）A.25% B.35% C.40% D.75% B 隨堂檢測 D隨堂檢測4.熱機(jī)的效率較低，為了提高熱機(jī)的效率，你認(rèn)為下列方法目前不可能的是（）A.盡量使燃料充分燃燒 B.盡量減少各種熱損失C.盡量減少因克服摩擦力而額外消耗的能量 D.想辦法把燃料放出的熱量全部用來做有用 功 隨堂檢測5.（2017大連）某家庭用的燃?xì)鉄崴?，?0 kg的水從10 加熱到60 ，完全燃燒了0.21 m3的煤氣.已知水的比熱容為4.2103 J/（kg），煤氣的熱值為4107 J/m3.試求：（1）煤氣完全燃燒放出的熱量是多少？(1)Q放 Vq 0.21m3 4 107J/m3 8.4 106J； （2）水吸收的熱量是多少？隨堂檢測(2)Q吸c(diǎn)m(tt0)4.2103 J/(kg)20 kg(60 10 )4.2106 J；（3）該熱水器燒水的效率是多少？(3) 100% 100% 50%Q吸Q放 4.2106J8.4106J 1. 關(guān)于燃料的熱值，以下說法中正確的是（）A.燃料的熱值與燃料的種類有關(guān)系，與燃 料的質(zhì)量和燃燒狀況無關(guān)B.1千克某種燃料燃燒放出的熱量叫做這種 燃料的熱值C.燃料燃燒時，質(zhì)量越大，熱值越大D.燃料不完全燃燒時的熱值比完全燃燒時 的熱值小 課后練案A 課后練案2. 1 kg汽油用去了一半，剩下的汽油（）A.熱值變?yōu)樵瓉淼囊话?B.比熱容變?yōu)樵瓉淼囊话隒.熱值和比熱容都不變 D.熱值和比熱容都變?yōu)樵瓉淼囊话隒 3. 關(guān)于熱機(jī)的效率，下列說法中正確的是（）A.熱機(jī)做的有用功多，效率一定高 B.熱機(jī)的功率大，效率一定高C.熱機(jī)單位時間內(nèi)耗費(fèi)的燃料少，效率 一定高 D.以上說法都不對課后練案D 熱 值 大4. 隨 著 人 們 物 質(zhì) 生 活 水 平 逐 步 提 高 ， 家 里 使用 的 燃 料 發(fā) 生 了 革 命 性 的 變 化 ， 天 然 氣 已 逐步 取 代 煤 走 進(jìn) 家 庭 .天 然 氣 與 煤 相 比 ， 熱 學(xué)方 面 突 出 的 優(yōu) 點(diǎn) 是 ； 環(huán) 保 方 面 突 出的 優(yōu) 點(diǎn) 是 .若 要 將 2.5 kg、 初 溫為 20 的 水 加 熱 到 80 ， 至 少 需 要 燃 燒 kg的 天 然 氣 .水 的 比 熱 容 是4.2 103 J/（ kg ） ， 煤 的 熱 值 是3.4 107 J/kg， 天 然 氣 的 熱 值 是 5.0 107 J/kg. 污 染 小0.012 6 課后練案 5. 用 煤 氣 灶 把 2 kg， 初 溫 為 30 的 水 燒到 80 ， 消 耗 了 20 g煤 氣 ， 已 知 水 的 比熱 容 是 4.2 103 J/（ kg） ， 煤 氣 的 熱值 為 4.2 107 J/kg， 則 水 吸 收 的 熱 量 為 J， 煤 氣 完 全 燃 燒 放 出 的 熱量 為 J， 煤 氣 灶 燒 水 的 效 率 為 %.4.2 105 8.4 105 50 課后練案 能力拓展6. 一輛重為5104 N的汽車，在平直公路上以72 km/h的速度行駛時，遇到的阻力為車重的0.02倍，每小時需汽油6 kg，汽油的熱值為4.6107 J/kg，求這輛汽車發(fā)動機(jī)的效率.解：在水平方向上，汽車受阻力f0.02 G0.025104 N1000 N，汽車做勻速直線運(yùn)動，處于平衡狀態(tài)，牽引力Ff1000 N；v ，汽車的路程svt72 km/h1 h72 km7.210 4 m， St 牽引力的功：WFs1000 N7.2104 m7.2107 J，汽油完全燃燒釋放出的熱量：Qmq6 kg4.6107 J/kg2.76108 J，發(fā)電機(jī)的效率： 100% 100%26.1% WQ 7.2107J2.76108J能力拓展 感 謝 聆 聽