燃料的热值导学案

第二节 热机的效率

【学习目标】

1、理解热值的定义；从能量转化的角度认识燃料燃烧时是化学能转化为内能；

2、知道不同燃料的热值一般不同，会查热值表，会说出热值的物理意义；

3、会利用公式Q放=mq进行燃料燃烧放热和热效率η=Q吸/Q放的简单计算。

4.能说出热机工作时燃料释放的能量的主要流向。对热机效率有初步认识 ,能大致说出提高热机效率的途径。

【学习重点】燃料的热值，燃料燃烧放热的简单计算。

【学习难点】燃料燃烧放热和热效率的简单计算。

【课前预习】

1、_____ __某种燃料________燃烧放出的热量叫做这种燃料的热值。 燃料的热值用________表示，单位是：_______ ___，读作： 。

2.质量相等的不同燃料，完全燃烧所放出的热量一般是 (相同/不相同)的。

3、质量为m、热值为q的燃料完全燃烧所放出的热量为：_____________。

4、汽油的热值是 ，读作： ____________ ______________，表示：

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_________________________________________________ ____________________。

4、火箭发射应用液氢作为燃料，是因为氢的__________大。

5．热机的热效率较低，一方面是由于燃料的不完全燃烧而损失了部分能量，另一方面能量损失较大的是 排气冲程所释放的_______带走了大量的热。

【课前复习】

1．汽油机完成一个工作循环：

（1）活塞经历四个冲程：分别为_______． _________．_________和排气冲程，其中，_______冲程是燃气对外做功的过程；

（2）曲轴旋转_______周，活塞往复______次；

（3）压缩冲程中_______能转化为_______能；做功冲程中_______能转化为_________能。

【导学过程】

一、认识热值

现在有许多的农村家庭中所使用的燃料是柴草，一个月大约要用200Kg，也有许多家庭使用的燃料是液化气，一个月大约用一桶，约15Kg。城市的许多家庭已使用了天然气，消耗的天然气质量更少。有的汽车的燃料用汽油，有的汽车的燃料用柴油，而火箭发动机的燃料不用汽油或柴油。

请大家思考讨论一下，从中你能提出什么问题？

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二、热值的定义

1kg某种燃料__________时放出的热量叫做这种燃料的热值。符号：用_____表示，单位：______（气体热值有时用________），物理意义：反映了______燃烧的特性。热值大，表示_____的这种燃料完全燃烧时 _____多。燃料燃烧的能量转化：________能→_______能.

讨论思考：

1Kg干木材完全燃烧放出多少热量？计算过程

2Kg汽油完全燃烧放出多少热量？计算过程

2Kg氢气完全燃烧放出多少热量？计算过程

小结：

质量为m的某种燃料完全燃烧时放出的热量为：Q=

三、热机的效率：

(1) 热机效率是指热机转变为有用功的能量与燃料完全燃烧所择放的能量的比值,它反映了能量的利用率,热机性能的一个重要标志.

(2) 由于热机在工作过程中,总有能量损失,所以热机的效率总小于1。柴油机的效率比汽油机的效率高,主要是因为柴油机在压缩冲程中对气体的压缩比汽油机更大。热机的效率跟热机做功的多少、功率大小无关 .

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热机用来做有用功的那部分能量和完全燃烧放出的能量之比叫做热机的效率。

公式：η=W有用/ Q总= W有用/qm

提高热机效率的途径： 1使燃料充分燃烧2尽量减小各种热量损失3机件间保持良好的润滑、减小摩擦。

【课堂例题】

1、2kg的某种燃料完全燃烧放出的热量是6.0×107J，则这种燃料的热值是多大？

2、完全燃烧140g汽油(汽油的热值为4.6×107J／kg)能放出多少热量?

【当堂检测】

1、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

2、由于国际原煤价格上涨，少数不法商人把一种黑色石头掺在优质煤中高价出售，客户为了不上当受骗，辨别煤中是否掺杂的最恰当方法是检测下面哪一个物理量（ ）

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A. 热值 B.内能 C. 温度 D.比热容

3、酒精的热值为3×107J/Kg,其物理含义是_________________________________________，一杯酒精倒去一半，剩下酒精的比热容将_________，热值将_________(变大/变小/不变).

4、完全燃烧0.5m3天然气放出的热量是_________________J。这些热量全部用来给水加热，可以使 kg的水温度升高10℃（q天然气= 8.4×107J/m3）。

5、氢气的热值为1．4108J／kg， 10kg氢气完全燃烧放出的热量是_______J；

6、有一台汽油机在一个工作循环中消耗了10g汽油（热值为4．6×107J／kg），这些汽油完全燃烧产生的热量是 J。

【能力提升】

1、完全燃烧2.5kg焦炭(焦炭的热值为3．0×107J／kg)能放出多少热量?若这些热量的30％被水吸收，则能使30kg 20℃的水温升高到多少度?

2、用燃气灶烧水，燃烧0.5kg的煤气，使50kg的水从20℃升高到70℃．已知水的比热容为4．2×103J／(kg·℃)，煤气的热值为4．2×107J/kg．求：

(1)0.5kg煤气完全燃烧放出的热量．(2)水吸收的热量．(3)燃气灶烧水的效率．

【课堂小结】

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