2021学年第2节 热机的效率课文课件ppt

这是一份2021学年第2节 热机的效率课文课件ppt，共36页。PPT课件主要包含了知识点1，燃料的热值，拓展延伸，小练笔，知识点2，热机的效率，探讨思考，能量损失的因素，热机中的能量流向，提高热机的效率等内容，欢迎下载使用。

1．从能量转化的角度认识燃料的热值。2.了解燃料燃烧时的热量去向。3.通过分析能量转化或者转移的方向，理解热机效率。（重点）4.能够完成热值和热机效率的相关计算。（难点）
请同学们自学课文，找出答案。
1.热值：燃烧相同______的不同燃料，放出的______是不同的。我们把某种燃料完全燃烧放出的_______与其质量之比，叫做这种燃料的热值。
2.热量与热值：燃料很难完全燃烧，放出的_______往往比按_______计算出的要小。
3.热机效率：对于热机而言，燃料释放的能量只有一部分用来做_____。用来做有用功的那_______与_______________________，叫做热机的效率。
燃料完全燃烧放出的能量之比
想一想：热传递能否将热量全部转移到低温物体上呢？
各个时代的动力来源，你了解吗？
远古时代：以草材作为燃料，主要用于取暖、烧纸熟食和驱赶野兽。
近代：以煤炭为主要燃料，主要用于做饭、取暖、冶炼金属、烧制陶瓷等。
现代：仍以煤炭为主要燃料，但进入了多能源时代，如核能等新能源不断在开发。
为什么不同时代的主要燃料有所不同？
不同时代的主要燃料有所不同
主要原因：①开采技术的局限 ②不同时代对能量的需求不一样
那是什么原因让主要燃料从草材到煤炭再到更多的能源呢？
下面请大家分组做热值实验，进行探究:
小组1：利用蜡烛去将水升温至100℃，升温前先称量蜡烛的质量，烧开后再称量蜡烛的质量，记录时间以及蜡烛的质量变化。
小组2：利用酒精灯去将水升温至100℃，操作同小组1相同。
小组3：利用蜂窝煤去将水升温至100℃，操作同小组1相同。
通过不同小组的实验结果进行对比发现，不同的燃料将水烧开所用的时间以及质量都不相同
结论：不同燃料释放的热量各不相同，与质量和体积无关。
为了能够区分不同的燃料完全燃烧释放的热量不同，提出了一个定义——热值
热量用字母Q表示，质量用字母m表示，热值用字母q表示，即：Q=mq
计算热量时，一定要先确定燃料的的热值，注意单位。固体和液体热值的单位是焦每千克，符号是J/kg，气体单位是焦每立方，符号为J/m3
热值：某种燃料完全燃烧放出的热量与其质量之比，叫做这种燃料的热值。
对于热值的理解，我们要抓住关键词： “完全燃烧”
“完全燃烧”的含义是烧完、烧尽某种燃料，只有在完全燃烧时放出的热量与质量之比才是这种燃料的热值，如果用没有完全燃烧放出的热量计算出的热值就比实际值小.
　　为什么发射火箭上天要用氢做燃料？
因为氢气的热值q=1.4×108J/kg，相对于其他燃料来说释放的能量非常巨大。
热值的物理意义是：1kg木炭完全燃烧放出的热量是3.4×107J/kg
木炭的热值为3.4×107J/kg,它表示１kg木炭( ) A．具有3.4×107J的热量 B．具有3.4×107J的内能 C．完全燃烧对外做功3.4×107J D．完全燃烧放出热量3.4×107J
日常生活中，我们非常重视效率，无论是学习效率，还是工作效率，那么人们对于燃料完全燃烧放出的热量的利用效率又是多少呢？
事实上，燃料完全燃烧是很难的，有效利用地热量也比放出的热量少很多
分组进行讨论，下列情况中燃料释放的能量都去哪里了？
小组1：利用煤炭去将一壶水烧开，煤炭放出的热量都利用在哪些地方了？
小组2：用煤作为蒸汽火车的燃料，释放的热量最终流向哪里了？
部分用于烧水，部分流向空中，燃料不能完全燃烧
部分用于火车运行，部分流向空中，摩擦消耗一部分热量，煤炭不能完全燃烧
① 燃料燃烧不够完全。② 废弃物带走很大一部分热量。③ 一部分消耗在散热上。④ 克服摩擦消耗一部分热量。
所以热机的效率总是小于1
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重要措施.
燃料的利用率：有效利用的热量与燃料完全燃烧释放的总能量的比值,即：
① 把固体燃料磨成粉末，使燃料充分燃烧。② 加大送风量，增加燃烧过程的氧气量。③ 改进燃烧设备，提高燃料的综合利用率。④ 减少烟气的产生，减少热量的损失。
利用煤、石油和天然气等燃料进行供热与供电的火力发电厂。热电厂能较充分地利用发电厂释放的废热，使燃料得到充分利用。既提高了燃料的利用率，也提高了发电厂的经济收益。
小明在家中用天然气将质量为2kg、温度为20℃的水加热至沸腾.这些水吸收__________J的热量;不计能量损失,需要完全燃烧________m３的天然气.[c水 ＝4.2×103J/(kg·℃),天然气的 热值为6.0×107J/m３,当地大气压为１个标准大气压]
1.对比法相对于控制变量法能够使实验现象更加鲜明，更加直接明了的分析出来哪些因素对实验造成影响。
2.热机原理是将内能转换成机械能，不同燃料的热值不同，热值是一个物质的属性，与质量和体积无关。
机械效率总小于1(因为有用功总小于 总功)
3.热机的效率总是小于1，因为燃料很难完全燃烧，能量的转换过程中，有部分的热量会散失，所以吸收的热量一定小于放出的热量。
4.提高热机效率的方法：让燃料尽可能充分燃烧，减少能量损失，改进设备加快热量吸收。
１．关于燃料的热值,下列说法中正确的是( ) A．燃料的热值越大,燃烧时达到的温度就越高 B．燃料的热值越大,燃烧时放出的热量就越多 C．燃料燃烧越充分,则燃料的热值就越大 D．燃料的热值与燃料的质量以及燃烧情况无关
指1kg某种燃料完全燃烧放出的热量
热值是一种属性，与燃料的质量、体积等无关
热机的效率非常低：燃料很难完全燃烧，释放的热量很大一部分会散失在空气中。
改进方法：减少燃烧过程中的热量损失、减少机械摩擦损失、利用废气带走的能量。
1.为了节约能源,需要提高热机的效率,下列措施不能提高热机效率的是( ) A．让燃料与空气混合充分,使燃料燃烧得比较完全B．在设计与制造热机时要不断改进与创新,以减少能量的损失 C．尽量减少热机内部各部件间的摩擦D．尽量增加热机的工作时间
2.有关热值的概念,下列说法中正确的是( ) A．燃料燃烧时,随着不断放热,它的热值越来越小 B．采取措施使燃料燃烧得更充分,就可以提高燃料热值C．任何燃料实际燃烧时放出的热量,都比按热值计算出来的数值小 D．煤油的热值比酒精大,就是说煤油完全燃烧时放出的热量比酒精多
1. 汽油的热值为4.6×107 J/kg。这个数值究竟有多大？有人通过一个具体的例子来认识汽油热值的大小：一个60 kg的人，从大厦的1楼步行至第11楼（走了10层楼），每层楼的层高为3 m，他克服重力做了多少焦耳的功？如果汽油完全燃烧获得热量的焦耳数和这些功相等，需要汽油的质量是多少？这大约相当于生活中什么物体的质量？
【答案】1.8×104 J 0.39g 一粒药片的质量（其他物体合理也可）
2. 如果燃烧干木柴跟燃烧煤油放出的热量相等，干木柴的质量应该等于煤油质量的几倍？请列出相关计算式来说明理由。
3.全球汽车保有量在迅速增长，截至2011年，全球处于使用状态的汽车数量已突破10亿辆。每辆汽车每年耗油1.8 t，汽车内燃机的效率平均值取30%。如果能把内燃机效率提高1%，全球每年可以节约多少燃油？
【答案】6×107 t