第十章熱機(jī)、燃料燃燒及效率.docx

1、6學(xué)為教育2初中物理初三Mr.Yu 見(jiàn)賢思齊!我的筆記學(xué)員姓名：年級(jí)：九年級(jí)輔導(dǎo)科目：物理熱機(jī)、燃料燃燒及效率知識(shí)清單J-、熱機(jī)相關(guān)知識(shí)：(1) 說(shuō)熱機(jī)之前，先看看 內(nèi)能能夠干啥： 直接用來(lái)加熱物體,|如燒水、做飯等; 用它來(lái)做功如水燒開后，壺內(nèi)水蒸氣將壺蓋頂開、蒸汽機(jī)。(2) 熱機(jī) 定義：利用內(nèi)能做功的機(jī)械。 工作原理:化學(xué)能I燃料燃燒一內(nèi)能做功一機(jī)械能(3) 熱機(jī)種類：蒸汽機(jī)、內(nèi)燃機(jī)、汽輪機(jī)、噴氣發(fā)動(dòng)機(jī)等。(4) 內(nèi)燃機(jī)、沖程及工作循環(huán)： 內(nèi)燃機(jī)：燃料直接在發(fā)動(dòng)機(jī)氣缸內(nèi)燃燒產(chǎn)生動(dòng)力的熱機(jī)。1) 分類：汽油機(jī)和柴油機(jī)2) 特點(diǎn)：讓燃料在氣缸內(nèi)燃燒，從而使燃燒更充分，熱損失更小，熱效率 更高，

2、內(nèi)能利用率較大。3) 沖程：活塞在氣缸內(nèi)往復(fù)運(yùn)動(dòng)時(shí)，從氣缸的一端運(yùn)動(dòng)到另一端的過(guò)程， 叫做一個(gè)沖程。4) 工作循環(huán)：內(nèi)燃機(jī)一個(gè)工作循環(huán)包括四個(gè)沖程，分別是吸氣沖程、壓縮 沖程、做功沖程、排氣沖程。【活塞往復(fù)兩次、曲軸轉(zhuǎn)動(dòng)兩周】峨學(xué)為教育初中物理初三 Mr.Yu 見(jiàn)賢思齊!汽油機(jī)VS柴油機(jī)汽油機(jī)：（注意在右側(cè)做好筆記，每個(gè)沖程的特點(diǎn)，以及能量轉(zhuǎn)化）【吸氣、壓縮、做功、排氣四個(gè)沖程為一個(gè)工作循環(huán)，且只有做功沖程，燃?xì)鈱?duì)外做 功，其他三個(gè)沖程靠曲軸上飛輪的慣性完成?！坎裼蜋C(jī):喙油HL四沖1.在構(gòu)造上：汽油機(jī)有火花塞，柴油機(jī)有噴油嘴；1. 在吸取燃料時(shí)：汽油機(jī)吸入 汽油和空氣的混合物，柴油機(jī)吸入的是

3、空氣；2. 在點(diǎn)火方式上：汽油機(jī)是 點(diǎn)燃式，柴油機(jī)是壓燃式（燃料依靠汽缸內(nèi)空氣壓縮產(chǎn)生的熱量引燃，也就是空氣壓縮會(huì)升高溫度，當(dāng)壓縮空氣的溫度高于柴油的燃點(diǎn)時(shí)柴油就會(huì)燃燒。）；越學(xué)為教育初中物理初三 Mr.Yu 見(jiàn)賢思齊!3.在使用上：汽油機(jī)比較靈巧，柴油機(jī)比較笨重，但柴油機(jī)效率高，功率較大;價(jià)格：柴油價(jià)格比汽油便宜，因此多用在拖拉機(jī)、坦克、輪船、載重汽車上。:、燃料及熱值（1）燃料1. 定義：能夠燃燒并且在燃燒時(shí)放出光和熱的物質(zhì)，叫做燃料。 燃料的燃燒是一種化學(xué)變化，燃燒時(shí)，化學(xué)能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能】2. 分類：按照狀態(tài)，燃料可分為：固體燃料（煤炭、木材等）【溫馨提示:a.b.液體燃料（汽油、煤油、石

4、油等）氣體燃料（如；煤氣、天然氣、沼氣等）c.（2）影響燃料燃燒放出熱量的因素?1.愛(ài)動(dòng)腦筋，想一想:d.e.f.g.5kg木材和10kg木材在相同條件下燃燒時(shí)放出的熱量是否相同？ 相同條件下，1kg的木柴和1kg的煤，哪一種燃料能燒開更多的水? 燒開同一壺水，用干木柴和天然氣所需要的燃料一樣多么？5kg的木材完全燃燒和未完全燃燒兩種情況放出的熱量是否相同？2.歸納總結(jié)，一起來(lái):影響燃料燃燒放出熱量的因素:1. 燃料的質(zhì)量2. 燃料的種類3. 燃料是否完全燃燒（3）燃料的熱值1. 定義：某種燃料完全燃燒放出的熱量與其質(zhì)量之比。2. 符號(hào)：q3. 國(guó)際單位：a. 固液燃料：J/Kgb. 氣體燃料

5、：J/m34. 意義：女口：干木柴熱值： 放出的熱量是1.2 X 107J。5. 燃料的熱值表 （你【讀作：焦每千克】【讀作：焦每立方米】q=1.2 X 107J/kg，表示1kg的干木柴，完全燃燒燃料1熱值燃料熱值干木柴約 1.3 X 107J/kg柴油74.3 X 10 J/kg煙煤約 2.9 X 107J/kg煤油4.6 X 107J/kg3越學(xué)為教育初中物理初三 Mr.Yu 見(jiàn)賢思齊!無(wú)煙煤焦炭木炭酒精約 3.4 X 107J/kg3.0 X 107J/kg3.4 X 107J/kg3.0 X 107J/kg汽油氫（液態(tài)）煤氣天然氣4.6 X 107J/kg1.4 X 108J/kgI

6、約 1.5 X 107J/m3 約 3.8 X 107J/m312【姿勢(shì)拓展】來(lái)來(lái)來(lái)、come on,瞅瞅你都看出了哪些燃料熱值特點(diǎn)?a. 熱值的大小只與燃料的種類有關(guān)。b. 不同燃料的熱值一般不一樣。（不過(guò)也有特例?。ヽ. 氫的熱值最大?。?）燃料（完全）燃燒放熱公式:1.公式推導(dǎo)：（1）酒精的熱值是3.0 X 107J/kg，它的物理意義是神馬?（2） 2kg的酒精完全燃燒完全燃燒放出的熱量是多少焦耳?2.歸納總結(jié)Q放=mq （用于固液燃料，m代表燃料質(zhì)量，q代表燃料熱值）Q放=V.q （用于氣體燃料，V代表燃料體積，q代表燃料熱值）【趁熱打鐵】1.趙信家，預(yù)計(jì)每月使用天然氣4m3，請(qǐng)計(jì)算

7、出： 這些天然氣完全燃燒釋放出到少熱量？ 相當(dāng)于到少kg干木柴完全燃燒放出的熱量？（天然氣熱值為：4X107j/m3，干木柴熱值為：107J/kg ）解:峨學(xué)為教育初中物理初三Mr.Yu 見(jiàn)賢思齊!三、效率(1) 效率，即為有效利用率。(2) 公式：n =Q利用x 100%1 Q釋放【接下來(lái)，我們分別分析分析 熱效率 和熱機(jī)的效率】b F* * 0co ai.熱效率【開動(dòng)腦筋，想一想】咱們家里每天做飯，使用燃?xì)庠顭畷r(shí)，天燃?xì)饽軌蛲耆紵?？天然氣燃燒?出的熱量能全部被水吸收嗎？答：1、燃?xì)獠荒芡耆紵?，損失了一部分能量。(靠近可以聞到輕微的燃?xì)馕?2、燃?xì)庠畋旧硪矔?huì)吸收一部分能量變熱；3、

8、高溫水蒸氣帶走一部分能量；4、一部分能量直接進(jìn)入了空氣；(廚房氣溫增高)5、最終：水所吸收的熱量，只占煤氣燃燒放出熱量的一部分。b.【歸納總結(jié)】重要:Q利用Q釋放在燒水過(guò)程中，被水吸收的熱量與燃料完全燃燒放出的熱量的比值：熱效率x 100%=Q吸 x 100%=mi t x 100%Q 放m2q，將質(zhì)量為100kg、溫度為20C的自來(lái)水加熱到50 C,消耗的天然氣體積為1m3 (假設(shè)燃料完全燃燒)。已知水的比熱容 為，天然氣的熱值為 3.2 x 107J/m3。求：(1) 天然氣完全燃燒放出的熱量;(2) 水吸收的熱量；(3)該熱水器的工作效率;抵學(xué)為教育初中物理初三Mr.Yu 見(jiàn)賢思齊!2.

9、熱機(jī)的效率a.【開動(dòng)腦筋，想一想】1）在內(nèi)燃機(jī)（汽油機(jī)、柴油機(jī)）中燃料是否都能夠完全燃燒？燃料燃燒 釋放的能量都到哪兒去了？2）想想辦法，有沒(méi)有提高熱機(jī)效率的途徑？ 使燃料完全燃燒； 保證良好潤(rùn)滑，減小機(jī)械摩擦； 采用先進(jìn)技術(shù)，改變機(jī)械結(jié)構(gòu)； 較少各種熱量散失；燃料不能 完全燃燒克服機(jī)器 的摩療有用機(jī)械能散熱曠氣帶走b.【歸納總結(jié)】1.熱機(jī)的效率:用來(lái)最終做有 用功的那部分能量，與燃料完全燃燒放出的能量之比，叫做熱機(jī)的效率。W有Pt2.計(jì)算公式：n =有 x 100%= x 100%Q放mq3.常見(jiàn)熱機(jī)的效率（如下圖所示）：初中物理初三Mr.Yu 見(jiàn)賢思齊!【知識(shí)拓展】血學(xué)為教育1. 溫室效應(yīng)溫室效應(yīng)指的是地球表面大氣中 CO含量增加，吸收部分的太陽(yáng)輻射 能量后，轉(zhuǎn)化成內(nèi)能釋放到地球表面而不能散去，于是造成地表溫度升 高的效應(yīng)。2. 熱島效應(yīng)（1）熱島效應(yīng)是由于人們改變城市地表而引起小氣候變化的綜合現(xiàn) 象，是城市氣候最明顯特征之一。（如：農(nóng)村比城市涼快）（2）引起城市“熱島效應(yīng)”的主要原因有：a. 工廠、交通工