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1、熱機的效率
§16.4熱機的效率
科目
物理
課 型
新授
年級
九年級
時間
主備
同伴簽字
備課組長簽字
學(xué)習(xí)目標:
1.了解四沖程汽油機的基本工作原理。
2.從能量轉(zhuǎn)化的角度認識燃料的熱值。
3.了解內(nèi)能的利用在人類發(fā)展史上的重要意義。
4.通過能量的轉(zhuǎn)化和轉(zhuǎn)移認識效率。
學(xué)習(xí)重點
1.四沖程汽油機的工作過程和能量轉(zhuǎn)化
2. 認識燃料的熱值
學(xué)習(xí)難點
弄清內(nèi)燃機的工作過程,從能量轉(zhuǎn)化或轉(zhuǎn)移的角度認識燃料的熱值及熱機的效率
【合作復(fù)習(xí)】
1._________
2、__________________________________________________叫做這種物質(zhì)的比熱容. 比熱容用符號 表示,它的單位是 ,符號是 。
2.水的比熱容c水= ,它表示的意思是 。
Q 吸 =___________________ , Q 放 =___________________
3、(2020北京,第37題)某太陽能熱水器中裝有質(zhì)量為50kg的水,在陽光照射下,該熱水器中水的溫度從25℃升高到45
3、℃.求這些水吸收的熱量。(水的比熱容為4.2×103J/(kg·℃)
【新課學(xué)習(xí)】
燃料的熱值:
學(xué)生思考課本第138頁“想想議議”,經(jīng)討論后總結(jié):
1.燃料熱值定義:_____________________________________
2.燃料熱值符號:________
3.燃料熱值單位:_________單位符號_________
4.燃料熱值物理意義:查小資料可知煙煤的熱值是2.9×10 7 J/㎏ 表示__________________
。
5.燃料完全燃燒放出熱量的計算公式______________變形公式有:
6. ________________
4、________________________________________ 叫做熱機的效率。
想一想:課本139頁提出的問題:在內(nèi)燃機中,燃料釋放的能量都到哪里去了?
7.有效利用燃料的途徑:
一是讓燃料盡可能充分燃燒;二是要減小熱量的損失。
練一練:
1.干木柴的熱值是1.2×107 ,它表示_________________________________ 。
2.一桶煤油用掉一半,剩下的
5、煤油 ( )
A.密度和熱值不變,比熱容減為原來的一半 B.比熱容和密度不變,熱值減為原來的一半
C.熱值和比熱容不變,密度減為原來的一半D.密度、熱值、比熱容都不變
3.如圖所示,禮儀小姐手持的廣州亞運會火炬“潮流”使用的燃料為丙烷,常溫下呈氣態(tài)的丙是通過加壓液化后儲存在較小的罐內(nèi)。若丙烷的熱值為8.0×107J/kg,求:罐內(nèi)裝有的450g丙烷完全燃燒可以放出的熱量是?多少J。
4.西氣東輸主干線西起塔里木盆地的輪南油氣田,向東途經(jīng)九個省區(qū),最終到達上海,總計年輸送天然氣1.2×1010m3,求:(1)年輸氣質(zhì)量為?多少kg;(2)若這些天然氣完全燃燒放出的熱量是?多少J
6、。(管道內(nèi)天然氣密度為6kg/m3,天然氣的熱值是5×107J/kg)
5.2kg的某種燃料完全燃燒放出的熱量是6.0×107J,則這種燃料的熱值是多大?
6.1kg鈾全部裂變釋放出8.5×1013J能量,這些能量相當(dāng)于完全燃燒?多少kg的無煙煤放出的能量.(無煙煤的熱值是3.4×107J/kg)
7.某中學(xué)為學(xué)生供應(yīng)開水,用鍋爐將200㎏的水從25℃加熱到100℃,燃燒了6㎏的無煙煤。[水的比熱容是4.2×103J/(㎏·℃),無煙煤的熱值是3.4×107J/㎏]試求:(1)鍋爐內(nèi)200㎏的水吸收的熱量是多少焦耳?(2)6㎏無煙煤完全燃燒放出的熱量是多少焦耳?(3)此鍋爐的效率
7、是多少?
自我檢測
1.汽油機的工作過程由_________、_________ 、_________、_________四個沖程組成,其中將內(nèi)能轉(zhuǎn)化為機械能的是_______沖程,機械能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能的是 _____沖程。
2.酒精的熱值是3.0×107J/kg,由此可知 ( )
A.無論采用何種方式燃燒1 kg酒精,都可得到3.0×107J熱量
B.如果燃燒1 kg的燃料時,得到3.0×107J的熱量,這種燃料一定是酒精
C.每1 kg的酒精燃燒放出3.0×107J的熱量
D.1 kg的酒精完全燃燒放出的熱量是3.0×107J
3.現(xiàn)代火箭使用液態(tài)氫作燃料,是因為它具有 (
8、 )
A.較輕的質(zhì)量 B.較大的熱值 C.較特殊的密度 D.較大的熱量
4.兩臺汽油機,甲的效率為35%,乙的效率為25%,這兩個數(shù)據(jù)表示( )
A.甲機做的功比乙機的多 B.甲機的功率比乙機的大
C.在相同時間內(nèi)甲機燃燒的汽油較乙機多 D.在消耗相同的汽油時,甲機做的有用功比乙機多
5.一壺中水的質(zhì)量為2.5千克,在液化石油氣爐上從20℃煮至沸騰.在這過程中,共燃燒了液化石油氣50克.(壺吸熱忽略不計)在這過程中,求:(1)水共吸收了多少熱量?(2)這些液化石油氣完全燃燒共放出多少熱量?(3)爐子的效率.[氣壓為1標準氣壓水的比熱c水=4.2×103焦耳/(千
9、克·℃),液化石油氣熱值4×107焦耳/千克]
小結(jié)反思:
拓展延伸
1.汽油的熱值是4.6×107J/kg,現(xiàn)有汽油500g,若燃燒一半,剩余汽油的熱值是________J/kg.
2.近期煤價節(jié)節(jié)攀升,少數(shù)不法商販將煤矸石破碎后摻在優(yōu)質(zhì)煤中高價銷售,客戶為了不上當(dāng),最恰當(dāng)?shù)姆椒ㄊ菣z測下列物理量的中( )
A.熱值 B.比熱容 C.溫度 D.質(zhì)量
3.下表為幾種燃料的熱值,由表可知
(1)從表中可以看出酒精的熱值是3.0×107 J/kg,表示的物理意義是__________________________________.那么完全燃燒
10、1 g的酒精可放出熱量______J.放出相同的熱量,完全燃燒焦炭與木炭的質(zhì)量之比是______________.
(2)柴油的熱值 酒精的熱值,說明完全燃燒質(zhì)量相同的柴油和酒精時, 放出的熱量多.
(3)1 kg焦炭的熱值 10 kg焦炭的熱值,因為熱值的大小僅與 有關(guān).
幾種燃料的熱值 單位 J/kg
焦炭
木炭
酒精
柴油
3.0×107
3.4×107
3.0×107
3.3×107
4.有的航天器發(fā)動機用氫做燃料,這是因為氫的______很大.燃燒1 m3煤氣大約能放出熱量3.9×107 J,某
11、市管道煤氣收費標準為0.87元/m3,有一戶人家在一個月內(nèi)燃燒煤氣消耗1.17×109 J熱量,這個月應(yīng)該交煤氣費______元.
5.下列三個數(shù)值4.6×107 J/kg、0.8×103 kg/m3、2.1×103 J/(kg·℃)各表征煤油的一個特性,這三個數(shù)值依次表示的是煤油的( )
A.比熱容、密度、熱值B.密度、熱值、比熱容C.密度、比熱容、熱值D.熱值、密度、比熱容
6.小洋家煮飯、燒水使用的是管道天然氣,已知天然氣的熱值為8.4×107J/m3,放出的熱量有50%被有效利用,現(xiàn)要將質(zhì)量為4kg,初溫為25℃的水加熱到100℃,需要完全燃燒多少立方米的天然氣?
8、(實驗班做)已知某型號的載重車在一段平直的高速公路上勻速行駛10.08km,所用時間是8min,消耗燃油3L(假設(shè)燃油完全燃燒),汽車發(fā)動機在這段時間內(nèi)的功率為63kW。若燃油的密度是0.8×103kg/m3,熱值為3.15×107J/kg,求:
(1)汽車行駛速度是多少?(2)汽車行駛過程的牽引力是多大?(3)汽車發(fā)動機的效率是多少?
家長督促意見: