九年級(jí)物理14.2熱機(jī)效率市公開課一等獎(jiǎng)省優(yōu)質(zhì)課賽課一等獎(jiǎng)?wù)n件

它們都離不開燃料。你們生活周圍有哪些可燃物質(zhì)（燃料）呢？第1頁(yè)固體燃料液體燃料氣體燃料燃料可分為三種你知道燃料有哪些,它們分別屬于哪一類？

常見燃料有煤、石油（加工煉制成汽油、煤油、柴油和液化氣等）、天燃?xì)獾?，農(nóng)村還用草木等植物秸桿作燃料。思索討論第2頁(yè)柴薪煤炭石油天然氣燃料燃燒過程是將_______能轉(zhuǎn)化為______能?；瘜W(xué)內(nèi)第3頁(yè)想一想：燒開一壺水，選取干木材還是煤，談?wù)勀憷碛?。你有方法?yàn)證你理由嗎？第4頁(yè)思索:相同質(zhì)量不一樣燃料完全燃燒時(shí),所放出熱量相同嗎?探究:第5頁(yè)10℃10℃10℃37℃23℃27℃13℃表明:質(zhì)量相同不一樣燃料完全燃燒所放出熱量是_______。不相等為了比較燃料特征,引入了“熱值”這一物理量。第6頁(yè)7一、燃料熱值1、定義：3、單位：2、定義式：q=焦/千克(J/kg)焦/立方米（J/m3)某種燃料完全燃燒放出熱量與其質(zhì)量（體積）之比叫做這種燃料熱值，用“q”表示。Qm第7頁(yè)無煙煤熱值為3.4×107J/kg，表示1kg煤在完全燃燒時(shí)所放出熱量為3.4×107J。液化氣熱值為4.9×107J/m3，表示1m3液化氣在完全燃燒時(shí)所放出熱量為4.9×107J。第8頁(yè)4、熱值是燃料一個(gè)特征：

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熱值大小只與燃料種類相關(guān)，與燃料質(zhì)量（體積）、是否燃燒、是否完全燃燒無關(guān)。例：一瓶酒精用去二分之一后，則剩下二分之一（）A.質(zhì)量、密度、比熱容、熱值都變?yōu)樵瓉矶种籅.比熱容和熱值不變，質(zhì)量變?yōu)樵瓉矶种籆.密度不變，比熱容和熱值都變?yōu)樵瓉矶种籇.比熱容不變，質(zhì)量和熱值都變?yōu)樵瓉矶种籅第9頁(yè)5、熱量計(jì)算：（1）固體或液體燃料：

（2）氣體燃料：

10Q放=VqQ放

=mq第10頁(yè)例1：已知干木柴熱值是1.2×107J/kg，完全燃燒0.7kg干木柴能放出多少熱量？假設(shè)這些熱量全部被水吸收，能使多少kg水溫度由20℃升高到70℃？已知水比熱容為4.2×103J/(kg·℃)。解：Q=1.2×107J/kg×0.7kg=8.4×106J

m=Qc(t-t0)8.4×106J4.2×103J/(kg·℃)×(70℃-20℃)

=

=40kg第11頁(yè)12例2：某品牌太陽(yáng)能熱水器容積為100L，其裝滿水后在太陽(yáng)照射下水溫從20℃升高到40℃，不計(jì)熱量散失．求：（1）求熱水器中水吸收熱量．（2）要完全燃燒多少體積煤氣能夠產(chǎn)生相同熱量？煤氣熱值q=4.0×107J/m3

（1）8.4×106J（2）0.21m3第12頁(yè)13燃料完全燃燒放出能量廢氣帶走能量散熱、克服摩擦損失機(jī)械能想一想第13頁(yè)141、定義：W有Q放η=二、熱機(jī)效率用來做有用功那部分能量與燃料完全燃燒釋放能量之比稱為熱機(jī)效率，即：

由圖可知，真正能轉(zhuǎn)變?yōu)閷?duì)外做有用功能量只是燃料燃燒時(shí)所釋放能量一部分?！?00%第14頁(yè)蒸汽機(jī):6﹪~15﹪汽油機(jī)：20﹪~30﹪柴油機(jī)：30﹪~40﹪噴氣式發(fā)動(dòng)機(jī)：50﹪~60﹪第15頁(yè)熱機(jī)效率討論交流：熱機(jī)工作時(shí)，能不能將燃料所蘊(yùn)藏化學(xué)能全部用來對(duì)外做有用功呢？因?yàn)闄C(jī)械傳動(dòng)等，克服摩擦所消耗能量燃料極難全部燃燒，燃料化學(xué)能不能全部釋放機(jī)械傳熱損失一部分能量熱機(jī)真正轉(zhuǎn)變?yōu)閷?duì)外做功部分廢氣排出帶走能量熱機(jī)中燃料釋放能量主要走向示意圖第16頁(yè)

想一想熱機(jī)效率為何不能到達(dá)100%？1.燃料燃燒不完全2.排出廢氣帶走熱量3.機(jī)件散熱損失4.克服機(jī)件摩擦第17頁(yè)2、提升熱機(jī)效率方法：18（1）使燃料充分燃燒;（2）盡可能降低各種熱量損失；（3）利用廢氣能量；（主要辦法）（4）注意保養(yǎng)，確保良好潤(rùn)滑，降低因克服摩擦阻力而額外消耗能量。第18頁(yè)例題：某家庭用燃?xì)鉄崴鲗①|(zhì)量為100kg、溫度為20℃自來水加熱到50℃，消耗天然氣體積為1m3（假設(shè)天然氣完全燃燒）。已知水比熱容為4.2×103J/(kg.℃)，天然氣熱值為3.2×107J/m3.求：

（1）天然氣完全燃燒放出熱量；（2）水吸收熱量；（3）該熱水器工作效率。解：（1）Q放＝qV＝3.2×107J/m3×1m3

＝3.2×107J（2）Q吸=cm(t2-t1)＝4.2×103J/(kg.℃)×100kg×（50℃-20℃）＝1.26×107J（3）η＝Q吸/Q放=1.26×107J/3.2×107J＝39.4%第19頁(yè)

熱機(jī)為人類發(fā)展做出重大貢獻(xiàn)，但也帶來了許多環(huán)境污染問題：第20頁(yè)第21頁(yè)

討論交流

怎樣保護(hù)我們環(huán)境？改進(jìn)燃燒設(shè)備，裝消煙除塵裝置;集中供熱；改用氣體燃料，普及煤氣和天然氣；充分開發(fā)利用污染少和無污染新能源。第22頁(yè)課堂知識(shí)梳理2.熱值單位:J/kg或J/m33.熱量計(jì)算:Q放=mq或

Q放=Vq4.熱機(jī)效率:

用來做有用功那部分能量與燃料完全燃燒放出總能量比值。5.提升燃料利用率、提升熱機(jī)效率辦法：1、熱值：某種燃料完全燃燒時(shí)所放出熱量與其質(zhì)量之比，叫做這種燃料熱值。

熱值是燃料一個(gè)特征,它大小只與燃料種類相關(guān),而與燃料質(zhì)量、燃燒情況等都無關(guān)。第23頁(yè)練練更“健康”2、行駛中汽車在緊急剎車時(shí)，剎車片會(huì)發(fā)燙，這是經(jīng)過__________方式增加物體內(nèi)能。若汽車行駛過程中消耗汽油2kg，則這些汽油完全燃燒能放出_________J熱量。（汽油熱值4.6×107J/kg）1、我國(guó)伴隨航天事業(yè)發(fā)展需要，正在研制大功率液氫發(fā)動(dòng)機(jī)．這種發(fā)動(dòng)機(jī)主要是因?yàn)闅涫怯校ǎ?/p>

A．較小密度

B．較大比熱容

C．較高熱值

D．較低沸點(diǎn)C做功9.2×107第24頁(yè)3.關(guān)于熱機(jī)效率，說法正確是：(

)A．熱機(jī)效率越高，即熱機(jī)做有用功多B．熱機(jī)效率越高，即熱機(jī)功率越大C．要提升熱機(jī)效率，就要盡可能降低各種能量損失，而且要確保良好澗滑D．提升熱機(jī)效率，有利于環(huán)境保護(hù)減排

CD第25頁(yè)4、某中學(xué)為學(xué)生供給開水，用焦炭作為燃料，已知焦炭熱值是3×107J/kg，現(xiàn)完全燃燒了4.2kg焦炭，放出熱量

J,設(shè)該熱量有25%被水吸收，能將

kg水從25℃加熱到100℃。C水=4.2×107J/（kg·℃）5、某校學(xué)生參觀了學(xué)校鍋爐房后，提出了以下幾個(gè)提升爐子效率提議，其中不應(yīng)采納是：（）A．鼓風(fēng)機(jī)向爐膛內(nèi)吹風(fēng)，把煤粒吹起來燃燒B．煤磨成粉，用空氣吹進(jìn)爐膛C．向爐內(nèi)多加些煤，加大火力D．用各種方法增大受熱面積C1.26×108100