1、第十四章 内能的利用,第 2 节 热机的效率,课前预习,1.我们把某种燃料完全燃烧放出的_与其_之比，叫做这种燃料的_.单位是_，符号是_. 2.用来_，与_之比，叫做_.,热量,质量,热值,焦每千克,J/kg,做有用功的那部分能量,燃料完全燃烧放出的能量,热机的效率,课堂演练,知识点1 燃料的热值,典例精练 【例1】小明同学学习了燃料的热值后，考虑到燃料燃烧放出的热量会被水吸收，而水的比热容已知 （注：燃料完全燃烧放热用Q放=mq计算,某燃料的热值用q表示；其质量用m表示）. 于是决定设计一个实验来探究煤油和菜籽油的热值的大小关系.他组装了如图14-2-1所示的装置进行实验，记录结果见下表：
2、,课堂演练,课堂演练,（1）为了保证实验结论的可靠，小明同学选择了两套相同装置，在实验中还应控制：煤油和菜籽油的_相同以及_相同. （2）分析得出：煤油和菜籽油两种燃料中，热值较大的是_. （3）小明同学还想利用这种实验方案计算出煤油和菜籽油的热值，那么小明还需要补充的实验仪器是：_. 利用此实验方法计算出的热值将比真实值_（填“偏大”或“偏小”）. 说说你的看法： _ _.,质量,水的质量,煤油,天平,偏小,课堂演练,模拟演练 1. 木柴、焦炭、木炭等都是常用的燃料，对它们取不同质量进行完全燃烧，得到了下表的数据：,课堂演练,（1）从表中的数据可以得到，相同质量的不同燃料，它们完全燃烧所释放
3、的热量是_的；对于同一种燃料，质量越大，完全燃烧所释放的热量越_. （2）从表中的数据还可以看出，对于同一种燃料，_和_的比值是不变的，这个不变的比值， 反映了燃料本身的一种性质，物理学中把它称之为_，它是用来描述燃料完全燃烧时，释放热量能力大小的物理量.,不同,多,热量,质量,热值,（3）完全燃烧0.01 m3的天然气放出的热量是_ J；如果这些热量完全用于加热水，可使_kg的水温度升高10 ；实际加热这些水所燃烧的天然气比上述要多许多，原因是用燃气 灶烧水时，除了水吸收的热量外，一部分传给了盛水的容器，另外一部分传给了_（答一个即可）. q天然气=4.2107 Jm3，c水=4.2103
4、J/（kg） （4）在烧水过程中，人们关心的是燃烧天然气所放出的热量中有多少被水吸收，为了衡量水吸收的热量在完全燃烧天然气放出的热量中所占比例，物理中引入_来描述，我们总是希望它的值越_越好.,4.2105,10,空气（或燃气灶）,热效率,高,课堂演练,课堂演练,知识点2 热机的效率,典例精练 【例2】某学习小组同学想研究酒精灯烧水时的热效率. 他们用酒精灯给100 g的水加热，经过一段时间测得水温升高了60 、消耗了4.2 g酒精. 已知：水的比热容为4.2103 J/（kg），酒精的热值为3107 J/kg. 求： （1）此过程中水吸收的热量. （2）4.2 g酒精完全燃烧放出的热量. （
5、3）酒精灯烧水时的热效率.,课堂演练,解：（1）水吸收的热量Q吸=cm（t-t0）=4.2103 J/（kg）0.1 kg60 =2.52104 J. （2）4.2 g酒精完全燃烧放出的热量Q放=mq=4.2 10-3 kg3107 J/kg=1.26105 J.（3）酒精灯烧水时的热效率,课堂演练,模拟演练 2. 如图14-2-2，为内燃机的能流图，则内燃机的效率可表示为 （ ）,B,课堂演练,知识点3 提高热机效率的方法,典例精练 【例3】如图14-2-3所示 表示的是汽油机的能量流 向，对照此图，下列说法 不正确的是 （ ） A. 废气的排放所占比例 最大，减少该部分能量损失是提高热机效
6、率的有效手段 B. 冷却水能量的二次利用可以提高能量利用率 C. 该汽油机的热机效率为76% D. 该汽油机的能量利用率为30%,C,课堂演练,模拟演练 3. 下列提高热机效率的方法中，不可行的是 （ ） A.减少各种热损失 B.加润滑油，减少机器部件的摩擦 C.减少消耗的总能量 D.充分利用废气的能量，如建热电站,C,课后作业,夯实基础 1. 关于燃料的热值，下列说法正确的是 （ ） 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，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 2. 燃料热值的大小与燃料的 （ ） A
7、.种类有关 B.质量多少有关 C.种类和质量多少有关 D.种类、质量和燃烧程度均有关,D,A,课后作业,3. 酒精的热值是3.0107 J/kg，一瓶酒精用去一半后，剩下的半瓶酒精的热值是 （ ） A. 1.5107 J/kg B. 3.0107 J/kg C. 6.0107 J/kg D. 9.0107 J/kg 4. 现代火箭用液态氢作燃料，是因为它具有 （ ） A.较大的比热容 B.较低的沸点 C.较高的凝固点 D.较大的热值,B,D,课后作业,5. 载重大汽车使用的一般是柴油机，而小汽车使用的一般是汽油机，这是因为柴油机的效率比汽油机高.柴油机的效率高是由于 （ ） A.柴油的热值比汽
8、油的热值大 B.柴油的比热容比汽油的比热容大 C.柴油机汽缸里的燃气产生的压强比汽油机里的高 D.柴油的密度比汽油的密度大,C,课后作业,6. 一太阳能热水器中的水吸收了8.4106 J的热量后，水的温度从20 升高到40 ，已知水的比热容是4.2103 J/（kg）.则： （1）太阳能热水器内水的质量为_kg. （2）若要产生上述热量，需完全燃烧某种燃料0.7 kg，则这种燃料的热值是_J/kg.,100,1.2107,课后作业,7. 如图14-2-4所示，甲、乙、丙三图中的装置完全相同.燃料的质量都是10 g，烧杯内的液体质量也相同.,课后作业,（1）为了比较不同燃料的热值，应选择_两图进
9、行实验；为了比较不同物质的比热容，应选择_两图进行实验. （2）水的比热容为4.2103 J/（kg），它的物理意义是_ _；质量为0.1 kg的水温度由20 升高到50 吸收的热量为_J. （3）酒精的热值为3.0107 J/kg，完全燃烧10 g酒精放出的热量为_J.,甲、乙,甲、丙,1.26104,3.0105,课后作业,8. 某工厂利用地热温泉水辅助冬季供暖，地热温泉水每天出水量为2.5104 kg，温泉水的初温是80 ，供暖后温度降到40 . 温泉水的比热容是4.2103 J/（kg）. 试求： （1）这些温泉水每天放出的热量是多少？ （2）若这些热量由热值是3.0107 J/kg的
10、焦炭提供，至少需要燃烧多少千克的焦炭？,课后作业,解：（1）温泉水放出的热量Q放=c水m水t=4.2103 J/（kg）2.5104 kg（80 -40 ）=4.2109 J. （2）由题知，Q放=Q吸=4.2109 J, 由Q放=mq得需要焦炭的质量,课后作业,能力提升 9. 太阳能热水器是把太阳能转化为内能的设备之一.某品牌太阳能热水器每小时平均接受4.2106 J的太阳能，在5小时的有效照射时间内，将热水器中质量为100 kg、初温为20 的水温度升高到40 .求：水的比热容c=4.2103 J/（kg） （1）热水器中的水吸收的热量Q. （2）热水器5小时内接收到的太阳能E. （3）热
11、水器的效率.,课后作业,（4）若改用煤气来加热这些水，需要完全燃烧多少千克煤气？（煤气的热值为q=4.2107 J/kg，假设煤气燃烧放出的热量全部被水吸收）,答案：（1）8.4106 J （2）2.1107 J （3）40 （4）0.2 kg,课后作业,10. 目前，“节能减排”已引起全球的关注.如何减少能耗，提高汽车发动机的效率越来越受到人们的重视. （1）大多数家用 汽车的发动机均为 汽油机，它把汽油 燃烧产生的内能部分转化成机械能，再通过传动结构将动力传给车轮使汽车行驶. 请你将图14-2-5中汽油机工作时的能流图补充完整.,课后作业,（2）发动机的效率是汽车的经济性能指标之一.厂家提
12、供的某汽车出厂的部分参数如下； 测试数据：汽车在平直公路上以90 kmh的速度匀速行驶时，百公里耗油量为V0（L），发动机输出功率为 P0（kW）； 使用燃料：93#汽油 热值为q0（Jkg）、密度为0（kg/m3）. 请用以上参数推算出在测试条件下，该汽车发动机的效率.,解：（1）克服摩擦耗能 废气带走能量,课后作业,11. 某物理小组的同学在社会实践活动中，通过实际调查和网上查询，绘制了一辆某种型号普通轿车在额定功率下行驶时单位时间内的能量流向图，请你参与讨论有关问题. （1）根据图14-2-6中 的能量流向，说出该 轿车行驶时有哪几方 面的能量损耗.,课后作业,（2）若将机器转化有用功的能量与输入发动机的能量的比值定义为“能量转化效率”.由图中提供的数据可得，该轿车的能量转化效率为_.（保留一位小数） （3）对减少汽车行驶中的能量损耗，就你所知，给出一条建议.（不作解释）,答案：（1）四个方面：摩擦损耗、散热损耗、排放废气损耗、燃料损耗.（2） 12.7% （3）参考建议：给机器加润滑油，减少有害摩擦；改进油箱的密闭性，减少蒸发损耗；提高汽油质量；对排放的尾气进行收集、再利用等.,
