14.2《热机的效率》
【学习目标】
(1)知道热机的效率。
(2)了解提高效率的途径。
(3)用物理图表分析问题的能力,联系实际思考问题的能力。
(4)感受技术与社会的联系,建立废物利用的观念。
【重难点】热机的效率及影响热机效率大小的主要因素,提高热机效率的方法和意义。
【导学过程】
1.燃料的热值
(1)燃料燃烧时把 能转化为 能。燃烧相同质量的不同燃料,放出的热量是 同的。
(2)我们把 之比叫这种燃料的热值,常用符号 来表示。
(3)对于固体燃料,热值指的是 , 热值的单位是 ,符号是 。对于气体燃料,热值指的是 ,单 位是 ,符号是 。
(4)干木柴的燃烧值是1.2×l07J/kg, 其物理意义是 。
(5)热 值是物质本身的一种属性,它与物体的质量、形状、体积、位置、温度,吸收或放出热量多少等因素都无关;热值是反映燃料优劣的重要指标。
(6)阅读23页小资料,了解一些燃料的热值。
(7)提高燃料利用率的途径有:让燃料完全燃烧;如把煤磨成煤粉,从而加大与氧气的接触面积,再把空气吹进炉膛.会比煤块燃烧更充分.再有尽量减少热损失.设法利用废气的能量,是提高燃料利用率的重要措施。
2.燃料燃烧放热公式
公式Q=mq中Q代表 ,其单位是 ;m代表 ,其单位是 ;
q代表 ,其单位是 。
例题:计算4kg柴油完全燃烧释放的热量。
解析:从热值表中查得柴油的热值是q= ,由题意可知m= . 根据燃料燃烧放热公式 可计算出柴油完全燃烧释放的热量为 。
3.热机效率
(1)分析热机燃料燃烧能量走向示意图14.2-2,引出热机效率的定义。
(2) 热机效率的定义: 之比叫热机的效率。
(3)热机效率的公式:
(4)如何提高热机的效率:a使燃料 ;b减少 ;c保持良好的润滑。
(5)热机效率是热机性能的重要指标。
例:一铝壶中装有3kg的水,放在煤气灶上加热,将水从20℃加热至沸腾(在1标准大气压下),煤气灶共燃烧了48g煤气,在此过程中
(1)铝壶中的水吸收了多少热量?[水的比热c = 4.2×103J/(kg·℃)]
(2)完全燃烧48g煤气可以放出多少热量?(煤气的热值q = 4.2×107J/kg)
(3)如果认为铝壶中的水吸收了煤气灶放出的全部热量,则该煤气灶的效率是多少?
(4)实际加热过程中,铝壶也会吸热并向外界散热,那么该煤气灶的实际效率比你在(3)中求到的效率是高还是低?为什么?