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第二节 热机的效率学案 导学案

第二节 热机的效率知识回顾:1、热机:利用 做功的机械。

2、内燃机:燃料直接在 燃烧产生动力的 。

3、汽油机和柴油机工作过程,一个循环包括 、 、 、 、四个冲程。

其中第二个冲程的能量转化是 。

一个工作循环有 个冲程,飞轮转动 周。

知识点一 燃料的热值1. 燃料的种类很多,按照物体状态的不同分为固体燃料、液体燃料和气体燃料,(1)请说出我们生活中常见的固体燃料、液体燃料和气体燃料有哪些?(2)燃料燃烧时会放出能量,那么不同种类的燃料燃烧时释放的能量是否相同?(3) 如何来比较不同种类的燃料燃烧时释放能量的多少呢?2.为了反映不同燃料燃烧时放出能量的多少,物理学中引入了 的概念。

(1)热值的定义:某种燃料 放出的 与其 之比,叫做这种燃料的 ;热值在数值上等于 某种燃料 放出的 。

(2)热值的单位 ,符号是 。

(3)焦炭的热值是kg J /100.37,它的物理意义是: ;5kg 的焦炭完全燃烧能放出 热量 。

例题 下列关于热值的说法正确的是( )A.燃料不燃烧,其热值为零。

B.燃料不完全燃烧其热值要变小。

C.燃料的热值与燃烧情况和质量无关,只与燃料种类有关。

D. 燃料燃烧时放出热量多的其热值就大。

3.燃料燃烧,产生的热量计算(1)固体燃料:(2)液体燃料:(3)气体燃料:例题 1、汽油的热值是4.6×107J/kg ,完全燃烧200克汽油能放出多少热量?2、汽油的热值是4.6×107J/kg ,按照理论计算,完全燃烧 g 汽油放出的热量就可使10Kg 的水温度升高46℃知识点二 热机的效率1、热机燃料燃烧放出能量只有少部分转化为机械能,物理上用__________表示热机的这种性能,定义是__________________________________________。

2、蒸汽机的效率很低,只有 ,汽油机的效率为 ,柴油机的效率为 。

3、认真阅读课本,掌握热机燃料燃烧释放的能量的走向?4、提高热机的效率的途径是?5、热机的效率能否达到100%?为什么?例题右图热机效率表达式:课堂练习1.与煤炭相比,使用天然气能减少对空气的污染。

天然气的热值是7.5×107J/m3,若某家庭一个月使用了10m3的天然气,则这些天然气完全燃烧时放出的热量是____________J;这些热量相当于完全燃烧_________kg烟煤放出的热量。

(设烟煤的热值是3.0×l07J/kg)2、关于燃料的热值,以下说法中正确的是()A.燃料的热值与燃料的种类有关系,与燃料的质量和燃烧状况无关B.燃烧1千克某种燃料放出的热量叫这种燃料的热值C.燃料燃烧时,质量越大,热值越大D.燃料不完全燃烧时的热值比完全燃烧时的热值小3、甲内燃机比乙内燃机的效率高,表示()A.甲内燃机的功率比较大B.甲燃烧需要的燃料较少C.工作时间相同,甲耗油较少D.甲把燃料燃烧时释放的内能转化为机械能的比例较大4、为了提高热机效率,应尽可能做到()A.采用优质燃料B.降低热机功率C.减少热机的各种热损失,保持良好的润滑D.避免使用热机5、关于热机的效率,下列说法正确的是()A.蒸汽机效率比内燃机高B.热机的功率越大,它的效率一定越高C.热机的效率是热机性能的重要指标D.热机使用的燃料热值越大,热机效率就越高.6、近期煤价节节攀升,少数不法商贩将煤渣粉碎后掺在优质煤中高价销售。

客户为了不上当,最恰当的方法是检测下列物理量中的()A..热值B. 比热容C.温度D. 质量7、热机是将能转化为机械能的机器,一台内燃机运行时各种能量耗损大致为:气缸散热占20%,废气带走能量占35%,摩擦耗损等占15%,则它的热机效率为。

8、下列关于热值的说法正确的是()A.燃料不燃烧,其热值为零。

B.燃料不完全燃烧其热值要变小。

C.燃料的热值与燃烧情况和质量无关,只与燃料种类有关。

D. 燃料燃烧时放出热量多的其热值就大。

9、要提高热机的效率,下列做法不可行的是()A.尽量减少废气带走的热量。

B.尽量保持机械部件之间有良好的润滑。

C.尽量减少曲轴传递给飞轮的机械能。

D.尽量减少散热损失。

10、火箭常用液态氢气作燃料,其原因是()。

11、我国实施的“西气东输”工程中,西部地区的天然气被输送到缺乏能源的东部地区。

天然气与煤相比,从热学角度分析它的优点是,从环保角度分析,它的优点是基础巩固一、填空题1.热机是把_______能转化为_______能的机器;在热机里,用来做__________的那部分能量,与燃料__________放出的能量之比,叫做热机效率.2.__________叫做这种燃料的热值.热值的单位是_______,符号是3、生产中常用水来作为机器的冷却剂,这是因为水的________大;火箭的燃料要用液氢,这是因为液氢的________大;沿海地区的气候比沙漠地区的气候更宜人,这是因为水的比热容比沙的比热容________。

4、现代社会中汽车是一种重要的交通工具,很多汽车使用的发动机是四冲程汽油机,在它工作的过程中,________冲程将内能转化为机械能。

焦炭的热值是3´107J/kg,完全燃烧1kg的焦炭放出的热量为________J。

5、氢能源具有来源广、热值高、无污染等优点.氢气的热值为14.3×107J/kg,完全燃烧0.5 kg的氢气可放出________J 的热量;若一罐氢气用去了一半,则剩余氢气的热值________ (大于/等于/小于)14.3×107J/kg.6、煤油的热值是4.6χ107J/kg,意义是_________________________将质量4kg的煤油完全燃烧放出的热量是 ,如果将煤油倒掉一半,它的热值将为 J/kg .7、热机是把________转化为_______能的机器。

在热机里,转化为_______的能量和燃料完全燃烧所放出的能量的比值称为热机效率。

二、选择题1.关于燃料的热值,以下说法正确的是A.燃料的热值与燃料的燃烧情况有关B.容易燃烧的燃料,热值一定大C.煤的热值比干木柴大,燃烧煤放出的热量一定比燃烧干木柴放出的热量多D.0.5 g汽油和2 kg汽油,它们的热值是一样的2.甲、乙两台汽油机,甲的效率比乙高,则A.甲每秒钟做的功比乙每秒钟做的功多B.甲消耗的汽油比乙消耗的汽油少C.消耗同样多的汽油,甲做的有用功比乙做的有用功多D.做同样多的有用功,甲消耗的汽油比乙消耗的汽油多3、煤的热值大于干木柴的热值,这里是指( )A、煤比干木柴含有的热量多一些B、烧煤比烧干木柴产生的温度高一些C、烧煤比烧干木烧产生的热量多一些D、要使它们放出相同的热量,烧煤用的质量较少4、对于燃料的热值, 下列说法中,属于正确理解的是:()A、燃料的热值跟燃料燃烧时放出的热量成正比;B、燃料的热值跟燃料的质量成正比;C、容易燃烧的燃料热值一定大。

D、就某种确定的燃料而言, 它的热值是一个确定的值, 跟燃料的质量及燃料燃烧放出的热量无关;5、一瓶酒精倒掉一半,剩下的半瓶酒精的密度、比热容、热值和原来相比,以下的说法正确的是()A只有密度和热值不变B只有密度和比热容不变C 只有比热容和热值不变 D三个都不变6、2009年4月15日零时16分,我国在西昌卫星发射中心用“长征三号丙”运载火箭,成功将第二颗北斗导航卫星送入预定轨道。

“长征三号丙”运载火箭采用液态氢做为火箭的燃料,原因是液态氢具有()A.较大的比热容B.较低的沸点 C.较大的热值 D.较高的凝固点7、有经验的柴油机维修师,不用任何仪器,只是靠近柴油机排气管口观察和用鼻子闻一下,并将手伸到排气管口附近感觉一下尾气的温度,就能初步判断这台柴油机的节能效果.在同样负荷的情况下,关于柴油机的节能效果,下列判断正确的是()A.尾气的温度越高,柴油机越节能B.尾气的温度越低,柴油机越节能C.尾气的柴油味越浓,柴油机越节能D.尾气的颜色越黑,柴油机越节能8、以下提高热机效率的方法中,错误的是()A.尽量减小热机功率B.尽量使燃料充分燃烧C.保证转动部分良好的润滑D.尽量减少各种热散失三、计算题1.已知干木柴的热值是1.2×107 J/kg,完全燃烧0.7 kg干木柴能放出多少热量?假设这些热量全部被水吸收,能使多少千克水的温度由20 ℃升高到70 ℃?已知水的比热容为4.2×103 J/(kg•℃).2、汽油的热值是4.6×107 J/ kg,(1)完全燃烧210g汽油能放出多少热量?(2)若这些热量全部被水吸收,可使多少千克的水从20℃升高到43℃?3、一辆汽车以72km/h的速度匀速行驶10 min,消耗的汽油为1.2Kg。

汽车匀速行驶时受到的牵引力F=1.2x103N,汽油的热值q=4.6 x107J/Kg。

问:(1)汽车在这段时间内消耗的功率(即1秒时间内汽油完全燃烧放出的热量)是多少?(2)这段时间内汽车牵引力做功的功率是多少?(3)比较(1)和(2)的结果,你有什么发现?简要分析原因(写出两条即可)。

4、王小聪同学的家住于新农村建设示范村里,他父亲年前拉回了一套液化石油气灶具。

液化石油气热值为3.5 ×107J /kg,将质量为5kg,初温为20℃的水加热到100℃需燃烧液化石油气80g。

(1)水吸热多少热量?(2)煤气灶加热水时的效率?5、小洋家煮饭、烧水使用的是管道天然气,已知天然气的热值为8.4×107J/m3,放出的热量有50%被有效利用,现要将质量为4kg,初温为25℃的水加热到100℃,需要完全燃烧多少立方米的天然气?6、小星家的太阳能热水器,水箱容积是200L.小星进行了一次观察活动:某天早上,他用温度计测得自来水的温度为20℃,然后给热水器水箱送满水,中午时“温度传感器”显示水箱中的水温为45℃.请你求解下列问题:(1)水箱中水的质量;水吸收的热量(c水=4.2×103J/(kg·℃))(2)如果水吸收的这些热量,由燃烧煤气来提供,而煤气灶的效率为40%,求至少需要燃烧多少kg的煤气(煤气的热值为q=4.2×107J/kg)。

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