2018-2019九年級物理全冊 第十四章 第2節(jié) 熱機的效率學案 (新版)新人教版.doc
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第2節(jié) 熱機的效率 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,能利用熱值表進行有關燃燒放熱的簡單計算. 2.了解熱機效率.知道熱機工作時燃料釋放能量的主要流向,知道可以怎樣提高熱機效率. 熱值 1.燃料的熱值:單位質量的某種燃料完全燃燒釋放的熱量叫做這種物質的熱值,用符號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算公式:Q放=mq 氣體燃料完全燃燒釋放的熱量的計算公式: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能轉化為內能的本領大小.熱值與燃料的種類有關,與燃料的質量、體積、是否完全燃燒等沒有關系. 1.現在火箭中用液態(tài)氫作燃料,是因為它具有( D ) A.較小的密度 B.較小的比熱容 C.較低的沸點 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.某同學在實驗室用酒精燈把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 酒精的質量:m===1.1210-3 kg. 熱機效率 在熱機的各種能量損失中,廢氣帶走的能量最多,設法利用廢氣的能量,是提高燃料利用率的主要措施. 1.熱機是將內能轉化成機械能的機器,它跟所有機械一樣,也有效率的問題.熱機效率是熱機性能的一個重要指標. 熱機的效率: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?談談你的看法. 3.閱讀:STS——從火車到火箭.了解人類機械的發(fā)展史. 一臺大型推土機的推力約為3104 N,勻速推著土總行程達10 km,消耗柴油約30.3 kg,求推土機上裝的柴油機的熱機效率. 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%.- 配套講稿:
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