湖南省耒陽市冠湘中學九年級物理全冊 14.2 熱值與熱機效率課件 （新版）新人教版

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1、討論：討論：例舉一下生活例舉一下生活中我們可以使用哪些中我們可以使用哪些燃料可燃燒的材料燒燃料可燃燒的材料燒開一壺水？開一壺水？ 草木、草木、 煤炭等煤炭等石油、酒精、汽油等石油、酒精、汽油等煤氣、煤氣、 天然氣天然氣 等等固體燃料固體燃料液體燃料液體燃料氣體燃料氣體燃料燃料可分燃料可分為哪三種為哪三種思考思考：5kg的木材和的木材和10kg的木材燃的木材燃燒時放出的熱量是否相同？燒時放出的熱量是否相同？ 這說明這說明什么？什么？燃料燃燒時放出的熱量跟燃料的燃料燃燒時放出的熱量跟燃料的質量質量有關有關同種燃料的質量越大，燃燒時放出的熱量越多同種燃料的質量越大，燃燒時放出的熱量越多燃料燃燒放出的

2、熱量的多少還與什么因素有關？燃料燃燒放出的熱量的多少還與什么因素有關？燃料燃燒放出的熱量跟什么因素有關？燃料燃燒放出的熱量跟什么因素有關？（1）燃料的質量燃料的質量 （2）燃料的種類燃料的種類大量實驗表明大量實驗表明：1、同種燃料同種燃料完全燃燒完全燃燒時放出的熱量跟它的質量成正比時放出的熱量跟它的質量成正比 。 2、相同質量的不同燃料，在相同質量的不同燃料，在完全燃燒完全燃燒時放出的熱量時放出的熱量 并不相等。并不相等。想一想想一想:什么是什么是完全燃燒完全燃燒呢呢? 關于完全燃燒完全燃燒 就是燃料全部燒盡的意思，即燃料的燃燒必須與充足的氧氣發(fā)生完全氧化反應。小結小結 不同的燃料，即使質量相

3、同，完不同的燃料，即使質量相同，完全燃燒放出的熱量也是不同的。全燃燒放出的熱量也是不同的。 為比較不同的燃料，為比較不同的燃料，即使質量相同，完全即使質量相同，完全燃燒放出的熱量也是燃燒放出的熱量也是不同的，不同的，熱值熱值燃料的熱值燃料的熱值我們該怎樣比較不同燃料燃燒時這種我們該怎樣比較不同燃料燃燒時這種放熱性能優(yōu)劣？放熱性能優(yōu)劣？1 1熱值熱值定義定義：把：把1kg1kg某種燃料在某種燃料在完全燃燒完全燃燒時所放出的熱量叫做時所放出的熱量叫做燃料的熱值燃料的熱值。2 2符號符號：q 3 3單位單位： J/kg （J/m3）固體和固體和液體燃液體燃料料氣體氣體燃料燃料5屬性屬性：熱值熱值表示

4、燃料在完全燃燒時放熱本領表示燃料在完全燃燒時放熱本領的大小，的大小，它只與它只與燃料的種類燃料的種類有關，與燃料的形態(tài)、有關，與燃料的形態(tài)、質量、體積、是否完全燃燒無關。質量、體積、是否完全燃燒無關。4意義意義： q煤煤= 3.4107J/kg：表示：表示1kg的煤的煤在完全燃燒時所放出的熱量為在完全燃燒時所放出的熱量為3.4107J。請大家從左側的燃料的熱值表中找出：請大家從左側的燃料的熱值表中找出：干木柴、柴油、汽油等生活中常見的干木柴、柴油、汽油等生活中常見的幾種燃料的熱值。幾種燃料的熱值。思考：思考：(1) 柴油的熱值是多少？它的物理柴油的熱值是多少？它的物理意義是什么？意義是什么？

5、(2) 3 Kg 的柴油完全燃燒，它放的柴油完全燃燒，它放出的熱量是多少？出的熱量是多少？3.3107J 3 = 9.9 107Jq柴油柴油=3.3107 J / kg ： 1 千克的柴油千克的柴油完完 全全 燃燒燃燒時時放出的熱量為放出的熱量為3.3107焦焦燃料完全燃燒完全燃燒時放出熱量的計算：由熱值所表示的物理意義可得出：由熱值所表示的物理意義可得出：燃料燃料燃燒放熱計算公式燃燒放熱計算公式Q=qm 或或Q=qVV的單位是的單位是m3m的單位是的單位是kg 燃料燃燒計算公式燃料燃燒計算公式3、燃料燃燒計算公式、燃料燃燒計算公式Q=mq或或 Q=Vq理解：理解：公式計算的是公式計算的是燃料

6、燃料完全燃燒完全燃燒時放時放 出的熱量出的熱量 式中式中m必須用必須用Kg為單位，為單位，V必須用必須用m3為單位。為單位。 熱值熱值q與燃料質量和放熱的多少沒有關系，它是與燃料質量和放熱的多少沒有關系，它是反映燃料優(yōu)劣的物理屬性。反映燃料優(yōu)劣的物理屬性。想一想：想一想：500g汽油汽油完全燃完全燃燒燒時時可以放出可以放出多少多少熱熱量？量？解：解：查查表可知，汽油的表可知，汽油的熱值熱值q=4.6107J/kg m=500g=0.5kgQ=qm=4.6107J/kg0.5kg=2.3107J1kg的干木柴熱值比的干木柴熱值比0.5kg干木柴熱值大干木柴熱值大嗎？嗎？例題：例題： 把5kg40

7、的水燒開，需要完全燃燒多少kg的干木柴？（已知干木柴的燃燒值為1.2107J/kg，外界為標準大氣壓，并且燃料完全燃燒放出的熱量全部被水吸收） 分析：分析： 利用吸熱公式Q吸=Cm(t-t0)可以算出將水燒開要吸收多少熱量，解題時應注意在標準大氣壓下，水的沸點是100，即水燒開時的溫度為100，再利用燃料的燃燒值求干木柴的質量 解答：解答：Q Q吸吸 = = cmt = 4 . 2 = 4 . 2 1 01 03 3J / ( k gJ / ( k g ) ) 5 k g5 k g ( 1 0 0( 1 0 0 - - 4040)=1.26)=1.2610106 6J J由題意知由題意知Q Q

8、吸吸= =Q Q放放=1.26=1.2610106 6J J由由Q放放=qm得得0.105kgJ/kg101.2J101.2673qQm機械能和內能的轉化機械能和內能的轉化1 1、燃料、燃料 1)能夠燃燒的物質，如焦炭、煤油、天然氣等。能夠燃燒的物質，如焦炭、煤油、天然氣等。 2）燃料燃燒發(fā)生的是化學變化，在這個過程中燃料的燃料燃燒發(fā)生的是化學變化，在這個過程中燃料的化學能化學能轉化為轉化為內能內能。2 2、熱值、熱值 1)1)定義：定義：1千克千克的某種燃料的某種燃料完全燃燒完全燃燒放出的熱量叫做這種燃料的熱值；用放出的熱量叫做這種燃料的熱值；用q表示。表示。 2）熱值的單位是）熱值的單位是

9、焦千克焦千克，符號是，符號是J/kg。 3）熱量的計算公式：）熱量的計算公式：放放mq鞏固與提高鞏固與提高1 1、 完全燃燒完全燃燒2kg2kg的無煙煤所放出的無煙煤所放出的熱量全部被水吸收，能使多少的熱量全部被水吸收，能使多少kg20kg20的水的溫度升高到的水的溫度升高到8080？（q q無煙煤無煙煤=3.4=3.410107 7J/kgJ/kg）廢氣內能廢氣內能散熱損失散熱損失機械摩擦機械摩擦損失損失有有用用機機械械能能高溫高壓高溫高壓 燃氣燃氣燃料完全燃燒放出的能量燃料完全燃燒放出的能量在熱機的各種在熱機的各種能量的損失中能量的損失中, ,廢氣帶走的能廢氣帶走的能量最多量最多. .設法

10、利用熱機廢設法利用熱機廢氣的能量，是提氣的能量，是提高燃料利用率的高燃料利用率的重要措施。重要措施。燃燒不燃燒不完全完全熱機的效率熱機的效率熱機的效率熱機的效率：熱機所做的做有用功那熱機所做的做有用功那和燃料完全燃燒放出的熱量之比。叫熱機和燃料完全燃燒放出的熱量之比。叫熱機的效率。的效率。燃料的不完全燃燒、氣缸部件吸熱后燃料的不完全燃燒、氣缸部件吸熱后的熱量散失、廢氣帶走的熱量和克服摩擦的熱量散失、廢氣帶走的熱量和克服摩擦做功而消耗的能量，都是引起能量損失的做功而消耗的能量，都是引起能量損失的原因。因此，提高熱機效率，可提高燃料原因。因此，提高熱機效率，可提高燃料的利用率。的利用率。 Q有有=

11、Q放放=Q吸吸Q放放=cm1tqm2由于機械傳動等，由于機械傳動等，克服摩擦所消耗的克服摩擦所消耗的能量能量燃料很難全部燃燒，燃料很難全部燃燒，燃料的化學能不能全部釋料的化學能不能全部釋放放機械傳熱損機械傳熱損失一部分能失一部分能量量熱機真正轉熱機真正轉變?yōu)閷ν庾龉ψ優(yōu)閷ν庾龉Φ牟糠值牟糠謴U氣排出帶走的能量廢氣排出帶走的能量=W有有Q放放=p tqm汽油機的效率：汽油機的效率：2030%柴油機的效率：柴油機的效率：3045%你認為它們的效率比你想象的高？還是低？你猜想：汽油機、柴油機的效率你猜想：汽油機、柴油機的效率大約是多少？猜猜看！大約是多少？猜猜看！1、某中學為學生供應開水，用鍋爐、某中

12、學為學生供應開水，用鍋爐將將200kg的水從的水從25 加熱到加熱到100 ，燃燒了，燃燒了6kg的無煙煤。試求的無煙煤。試求 1）鍋爐內）鍋爐內200kg的水吸收了多少的水吸收了多少熱量？熱量？ 2）6kg無煙煤完全燃燒放出的熱無煙煤完全燃燒放出的熱量是多少？量是多少？ 3）此鍋爐的效率是多少？（無煙）此鍋爐的效率是多少？（無煙煤的熱值是煤的熱值是3.4107J/kg）,一臺燃氣熱水器，每分鐘消耗煤氣一臺燃氣熱水器，每分鐘消耗煤氣0.02Kg能將能將5Kg的水從的水從15C加熱到加熱到45C，那么熱水器的效率為多少？，那么熱水器的效率為多少？（q=3.78107J/Kg）,把把0.5Kg的木炭，完全燃燒后有的木炭，完全燃燒后有25%的熱量被的熱量被50Kg溫度為溫度為50C的水吸收，的水吸收，求水溫升高到多少（求水溫升高到多少（q=3.4107J/Kg)議一議議一議怎樣提高熱機的效率？怎樣提高熱機的效率？使燃料充分燃燒使燃料充分燃燒;煤磨成粉末壯吹進爐膛燃燒煤磨成粉末壯吹進爐膛燃燒盡量減少各種熱量損失；盡量減少各種熱量損失；在熱機的設計和制造上采用先進的技術；在熱機的設計和制造上采用先進的技術；注意保養(yǎng)，保證良好的潤滑，減少因克服摩注意保養(yǎng)，保證良好的潤滑，減少因克服摩擦阻力而額外消耗的能量。擦阻力而額外消耗的能量。