第2节 热机的效率

第2节 热机的效率

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时间:2019-08-06

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1、第二节热机的效率【教学目标】知识与技能1、知道在燃烧过程中燃料的化学能转化为内能;2、知道什么是燃料的热值和单位,会查燃料热值表.过程与方法1、从生活中体会不同燃料燃烧释放热的本领不同,建立热值的概念。2、能简单计算某种燃料完全燃烧放出的热量。3、能说出热机工作时燃料释放能量的主要流向,知道什么是热机的效率。情感态度与价值观结合有效利用燃料的途径,使学生懂得节约和充分利用能源的重要意义.【教学重难点】重点是燃料热值的概念和理解,热机的效率。难点是对热机的效率的理解。【教学方法】启发式教学法,自学讨论法,设疑

2、问教学法,类比教学法。【教学准备】或【实验准备】课前收集的燃料的图片、多媒体课件等【教学过程】知识点教师活动学生活动一、燃料【【活动情景设置】请同学观察插图,说明燃料的燃烧时能的转化过程。燃料的燃烧学生结合生活讨论思考,燃料可分为哪三种学生观察、思考、回答1、燃料的分类2、燃料燃烧放出的热量与什么因素有关?二、燃料的热值:1.概念:燃料的种类很多,固体燃料有木柴、煤等,液体燃料有汽油、柴油等,气体燃料有煤气、天然气等。根据你的经验,相同质量的不同燃料,燃烧放出的热量是不是相同?要找出事实来支持你的论点,并进

3、行分析。几种燃料【总结过渡】燃料及其热值相同质量的不同燃料燃烧放出的热量是不同的。请同学认真学习自主学习课本热值的知识,并回答下列问题:1.什么叫燃料的热值?热值用什么符号表示?2.热值的单位是什么?3.木炭热值是3.4×107J/kg,表示的物理意义是什么?4.煤气的热值是3.9×107J/m3,表示的物理意义是什么?5.计算燃料完全燃烧放出热量公式是什么?6.燃料燃烧放热计算:小明某次用火炉烧水时,共消耗了1.5kg的烟煤,试计算这些烟煤完全燃烧放出多少焦的热量(烟煤的热值q=2.7×107J/kg)?

4、燃料的燃烧是一种化学反应,燃烧过程中,储存在燃料中的化学能被释放,转变为内能。燃料的种类很多,可分为固体燃料、液体燃料和气体燃料。燃烧相同质量的不同燃料,放出的热量不同。如:1千克木柴、1千克煤和1千克的液化石油气完全燃烧时放出热量不同(烧同一壶水时升高的温度不一样学生自主学习,思考回答1、某种燃料完全燃烧所放出的热量与其质量之比。其符号是q2、J/kg  J/m33、1千克木炭完全燃烧时放出的热量是3.4×107J4、1立方米煤气完全燃烧时放出的热量是3.9×107J5、q=Q放/m6、Q=1.5kg×2

5、.7×107J/kg=4.05×107J2.热值的单位:3.燃料燃烧的放热计算公式:设计意图:现象学生有生活经验,能产生共鸣。抛出矛盾,使学生有认知欲望。【交流解惑】课本P23“小资料”部分,你有哪些发现?结合生活经验,谈谈你对热值的理解。交流总结:(1)热值反映了燃料本身的一种特性,只与燃料的种类有关,与燃料的形态、质量、体积、是否完全燃烧均无关系。(2)热值的单位:J/kg(3)不同燃料的热值一般不同;不同燃料的热值有时还可能相同。(4)氢气的热值最大。(5)气体的热值单位:J/m3延伸拓展:推导燃料完

6、全燃烧放热的计算公式:1、酒精的热值是3.0×107J/kg,它的物理意义是什么?1kg的酒精完全燃烧放出的热量是3.0×107J2、2kg的酒精完全燃烧放出的热量是多少焦?2kg×3.0x107J/kg=6.0×107J3、质量为3kg的酒精完全燃烧放出的热量是多少焦?3kg×3.0×107J/kg=9.0×107J4、质量为mkg的酒精完全燃烧放出的热量是多少焦?Q=mq其中m表示质量,单位是kg,q表示热值,单位是J/kg,Q表示燃料燃烧放出的热量,单位是J。同样的原理,体积为V的某种燃料完全燃烧放出

7、的热量是多少焦?Q=Vq热值的单位:J/kg(或J/m3)氢气的热值最大。小组讨论、交流,并由小组长推选代表发言三、热机的效率1.热效率2、热机的效率设计意图:根据热值的物理意义,去推倒燃料燃烧放热的公式,符合学生的认知规律,学生在理解热值的基础上,很容易推导燃料燃烧的放热公式。【练一练】500g汽油完全燃烧时可以放出多少热量?解:查表可知,汽油的热值q=4.6×107J/kgm=500g=0.5kgQ=qm=4.6×107J/kg×0.5kg=2.3×107J【想一想】提出问题:用煤气灶烧水时,煤气能完全

8、燃烧吗?煤气燃烧放出的热量能全部被水吸收吗?分析讨论:煤气燃烧放出的热量:1、煤气不能完全燃烧,损失了一部分能量2、煤气灶本身也会吸收一部分能量3、高温的烟气带走了一部分能量4、还有一部分直接损失掉了5、水吸收的热量只占煤气放出热量的一部分所以,在烧水的过程中,被水吸收的热量与燃料完全燃烧放出能量的比值,称为热效率。热机也有类似的情况:在内燃机中,燃料燃烧产生的能量到哪里去了呢?热机是将内能转化为机械能的装置,在

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