1什么是热机？
2汽油机一般有几个冲程，分别是什么？
3一循环分别有几个冲程,对应做几次功，飞轮转几圈？
4在热传递过程中，传递能量的多少叫做什么？
5什么是机械效率？
科学.技术.社会
从火车到火箭
热机
蒸汽机
内燃机
汽轮机
喷气发动机
火箭
它们都离不开燃料。
固体燃料
液体燃料
气体燃料
燃料可分为三种
〖请你说说〗日常生活中常用到的燃料有哪些？
常见的燃料有煤、石油（加工炼制成汽油、煤油、柴油和液化气等）、天燃气等，还用草木等植物的秸杆作燃料。
质量相等的不同燃料在完全燃烧时所放出的热量是不同的。
一、燃料的热值
1、定义：某种燃料完全燃烧放出的热量与其质量之比叫做这种燃料的热值。
2、符号:
q
J/kg J/m3
4、意义：
表示燃料燃烧时放热本领的物理量。
3、单位：
5、热值在数值上等于
1kg某种燃料完全燃烧放出的热量
燃料的热值只与燃料的种类有关，与燃料的质量、是否完全燃烧无关
质量相等的不同燃料在完全燃烧时所放出的热量是不同的。
在物理学中，某种燃料完全燃烧放出的热量与其质量或体积之比。
热值的符号：q
单位： J/kg J/m3
读作 焦每千克或焦每立方米，
固体和液体燃料
气体燃料
热值是反映燃料燃烧时化学能转化为内能的本领的大小的物理量，同种燃料的热值与燃料的质量或体积无关。
7、几种燃料的热值（焦/千克）
氢1.4 ×108
汽油4.6 ×107
酒精3.0×107
柴油3.3 ×107
煤气（约）3.9 ×107
煤油4.6 ×107
天然气7.1~8.8 ×107
烟煤（约）2.9 ×107
无烟煤（约）3.4 ×107
焦炭3.0 ×107
木炭3.4 ×107
干木柴（约）1.2 ×107
（J/m.3 ）
（J/m.3 ）
热值是燃料的一种特性，其大小只与燃料的种类有关，
与燃料的质量（体积）、是否完全燃烧无关。
1.不同物质的热值一般相同吗？

2有没有不同物质热值相同的？

3哪种物质的热值最大 ？它是多少？表示的物理意义是什么？
热值的物理意义

木炭: 3.4×107J/kg
物理意义:

煤气: 3.9×107J/m3
物理意义:1立方米煤气完全燃烧时放出的热量是3.9×107J

火箭为什么用液态氢做原料？
因为氢气的热值很大
1千克木炭完全燃烧时放出的热量是3.4×107J
Q：燃料完全燃烧释放的热量
ｑ：燃料的热值
ｍ：燃料的质量、V：燃料的体积

计算热量公式：
Q放=mq （液体和固体）
Q放=Vq (气体)
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例题：某个家庭预计每月使用天然气4m3，这些天然气完全燃烧放出多少热量，相当于多少kg柴薪完全燃烧放出的热量（q气为7.5×107J/m3，
q柴为107J/kg）
解：Q放=Vq气=4m3 ×7.5×107J/m3 =3×108J；
m=Q放/q柴=3×108J/107J/kg=30kg。
答：天然气完全燃烧放出热量是3×108J, 相当于30 kg柴薪完全燃烧放出的热量。
这些能量是否都转化成人们需要的了

例题、完全燃烧140克焦炭（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℃的水温度升高到多少摄氏度？
解：m1= 140g=0.14kg q= 3.0×107J/kg 　　η= 30% m2=30kg 　 t0=20℃
Q放=m1q= o.14kg ×3.0×107J/kg
=0.42×107J
η Q放＝Q吸=cm２ (t-t0)
30%×0.42×107J=4200J/(kg·0C)×30kg×(t-20℃)
t=30 ℃　　答：水温度升高到30 ℃。
讨论交流：现实生活中热机工作时，能不能将燃料所蕴藏的化学能全部用来对外做有用功呢？
不能：
1、燃料很难完全燃烧：
实际放出热量 < 计算热量
2、有效利用热量 < 放出热量
想一想
燃料完全燃烧放出的能量
机械能
废气带走的能量
散热、克服摩擦损失
燃料完全燃烧放出的能量都到哪里去了
由于机械传动等，克服摩擦所消耗的能量
燃料很难全部燃烧，燃料的化学能不能全部释放
机械传热损失一部分能量
热机真正转变为对外做功的部分
废气排出带走的能量
例：热机中燃料释放能量的主要走向示意图
注：在热机的各种损失中，废气带走的能量最多
废气内能
散热损失
机械损失
有用机械能
燃料完全燃烧放出的能量
二、现实中：
1、燃料很难完全燃烧
实际放出热量 < 计算热量
2、有效利用热量 < 放出热量
二、热机的效率 （ η）
1.定义：用来做有用功的那部分能量和燃料完全燃烧放出的能量之比，叫做热机效率。
热机的效率是热机性能的重要指标。
2、公式:
蒸汽机------------ 6—15%
汽油机 ----------- 20—30%
柴油机 ----------- 30---45%
能量损失、热机效率不高的原因:
1）燃料的不完全燃烧
2)燃烧产生的热量被机器散发（热量直接散失）
3)克服摩擦做功而消耗的能量
4)废气带走的热量
三.热机对环境的影响
1.热机对大气的影响（大气污染）。
（1）产生有毒气体。
（2）产生大量二氧化碳，造成温室效应。
（3) 产生粉尘。
2.热机产生噪声（噪声污染）。
四、内能的利用和环境保护
煤、石油、天然气等燃料的利用，使人们获得大量内能，给人类文明带来进步。同时也造成环境污染，给人们带来危害。
造成污染的主要物质有：燃料里含有杂质，致使燃烧生成的气体中含有二氧化硫、氮氧化物等，燃烧不完全还会产生一氧化碳和粉尘。
四、内能的利用和环境保护
全世界因使用燃料，每年排入大气中的有害物质，包括粉尘、二氧化硫等，达几亿吨之多！
大气污染不但直接有害人体健康，而且还会影响植物的生长，甚至影响全球的气候。大气中的二氧化碳和氮氧化物经化学变化溶于水后，会产生酸雨，危害农作物、森林和湖泊中的生物。
四、内能的利用和环境保护
工业企业、交通运输工具，家庭炉灶和取暖设备，它们排放的烟尘是大气污染的主要来源。
四、内能的利用和环境保护
保护环境的有效方法：改进燃烧设备，加装消烟除尘装置，采取集中供热，普及煤气和天然气的使用。
四、内能的利用和环境保护
我们既要有效地利用能源，又要很好地控制和消除污染，创造一个更加美好的环境。
五、提高热机的效率
内燃机的能流图：
1、尽可能使燃料充分燃烧；
2.尽量减少各种热量损失；( 利用废气来供热；)
3.在热机的设计和制造上采用先进的技术；

4、保持良好的润滑以减小摩擦。
提高热机效率的主要途径：
一、燃料的热值
定义：1kg(m3)某种燃料完全燃烧放出的热量
单位：焦每千克，符号：J/kg
二、热量的计算
Q放=mq Q=Vq (气体)
三、热机效率（ η ）：
我们把用来做有用功的那部分能量和燃料完全燃
烧后放出的能量之比叫做热机效率。
四、提高热机的效率的方法
1.关于燃料的热值正确的是（ ）
A．燃料的热值与燃料的燃烧程度有关
B．燃料的热值与燃料的种类有关
C．燃料的热值与燃料的多少有关
D．燃料的热值与上面三个因素都有关
解析：选B。热值是燃料的一种特性，它的大小只与燃料的种类有关，与燃料的燃烧程度、质量没有关系。
B
2.下面说法不正确的是（ ）
A．燃料燃烧时，将化学能转化为内能
B．人类使用的能量绝大部分是从燃料的燃烧中获得的
C．l kg的某种燃料燃烧时放出的热量叫做这种燃料的热值
D．提高燃料的利用率是节约能源的重要措施
解析：选C。lkg的某种燃料完全燃烧时放出的热量叫做这种燃料的热值，必须加上“完全”两个字，故C错。
C
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．加润滑油减少机器各部件之间的摩擦
C．充分利用废气的能量，如建热电站
D．采取少消耗总能量的办法
解析：选D。提高热机效率的方法是减少各种能量损失，充分利用燃料放出的能量，减小摩擦，尽量少做额外功等。
D
5、柴油机是工农业生产中常用的热机，已知某型号柴油机的效率是30%，在柴油机内完全燃烧2千克柴油能放热 J，这些热通过柴油机的转化能对外 做 有 用 功 J。（柴油的热值为3.3×107J/kg）
6.6×107
1.98×107
4、航天工业中的火箭是用液态氢作为燃料的，这是因为液态氢具有（　　　）
A、较小的质量　B、较小的密度　
C、较大的比热容　D、较大的热值
D
6、把5kg40℃的水烧开，需要完全燃烧多少kg的干木柴？（q 干木柴＝1.2×107J/kg，外界为标准大气压，并且燃料完全燃烧放出的热量全部被水吸收）
解：
Q吸=cm（t-t0）＝4200J/(kg·0C)×5kg×600C
=1.26 ×106J；
Q放＝Q吸
m1=Q放/q
= 1.2×106J/(1.2×107J/kg)=0.1kg
当堂检测反馈
1、四口之家分别单独使用不同种类的燃料时的平均月消耗分别为：木柴约200千克，烟煤约80千克，液化石油气约30千克，煤气约60千克。这四种燃料中的热值最高的是( )
A、液化石油气　B、煤气 C、烟煤 D、木柴
A
2、杯中的某种液体燃料，倒掉一半后，对剩下的半杯液体描述不正确的是（ ）  A．热值减半 B．密度不变  C．质量减半 D．比热容不变
A
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3、小明家新安装了一台容积为0.5m3的太阳能热水器，加满水后，经过4h阳光的照射，水温由原来的20℃升高到了40℃。问：①在这4h内水吸收了多少热量？②若这些热量由效率为20％的火炉燃烧焦炭来提供，则需要燃烧多少千克焦炭？[焦炭的热值q＝3.0×107J/kg]
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4、小林特别喜欢吃“糖炒栗子”他看到人们在炒栗子的时候，往锅里加了一些“砂子”来炒，填塞了栗子间的空隙，过一会儿，炒熟的栗子又香又甜，他知道这是通过（ ）的方式来改变栗子内能的，同时，燃烧焦炭是把焦炭的（ ）能转化（ ）能，但是他不知道放“砂子”的用处，你能猜出用砂子炒栗子的好处吗？写出一个好处即可：（ ）。
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5、小明家住市中心，奶奶嫌城市夏天太热而不住他家，这激发了他探究城乡温差的原因。某星期天，他请全班同学分别到选定的地点，于中午同一时刻测出各测试点的气温，以此绘制出图所示的“区域——温度”坐标图。 （1）图6中气温最低的区域是（ ）； 简析该区域气温低的主要原因： ( )。（2）请提出一种降低市中心环境气温的办法:( )。
热岛效应
祝同学们学习愉快！