师：同学们，今天我们一起学习九年级人教版物理第十四章第二节——热效率和热机的效率。这节课我们有三个学习目标：第一，知道什么是热效率；第二，能说出热机工作时能量的主要流向；第三，知道什么是热机效率以及提高热机效率的措施。
上节课，李老师分别用酒精、蜡烛这两种不同的燃料加热完全相同的两杯 0.2 千克的水，使它们的温度都升高 5 摄氏度。水吸收的热量是(4.2×103)焦耳，消耗的酒精和蜡烛的质量不同。进一步研究可知，它们完全燃烧放出的热量不同，而且都比水吸收的热量多，这是什么原因呢？
我们以酒精燃烧加热水为例进一步探究。水吸收的热量从哪里来？它是酒精的化学能通过燃烧转化而来。通过热值公式的变形计算得到，1.5 克的酒精完全燃烧放出的热量是(4.5×10?)焦耳。我们发现，水吸收的热量少，酒精完全燃烧放出的热量多。酒精燃烧过程中发生了什么呢？加热后的石棉网上有积炭，这表明在实际燃烧过程中，有一小部分酒精并未完全燃烧，即有能量损失，所以酒精实际燃烧放出的热量往往比按热值计算出的要小。
酒精实际燃烧放出的热量除了给水吸收外，还有其他损耗吗？在实验过程中我们发现，加热装置如石棉网、烧杯等吸收了部分能量，同时燃烧过程中高温的烟气也会带走一部分能量。在整个加热过程中，除了水吸收的能量是有用能量外，其他如石棉网、烧杯吸收的能量以及高温烟气带走的能量等都属于损耗能量，它们都来自于酒精完全燃烧放出的总能量。
那么我们能否计算出本次加热水的过程中加热的效率是多少呢？初二我们学过机械效率(\eta=\frac{有用功}{总功})，由此能否得到启发？本次实验中加热效率，就是(\eta=\frac{有用的能量}{总的能量})，我们把它叫做热效率。把相应的数据代入，有用的能量就是(4.2×103)焦耳，总的能量为(4.5×10?)焦耳，算出酒精加热水的时候热效率为(9.3%)。
我们已经算出酒精加热水的效率为(9.3%)，通过以上数据，你可以算出燃烧蜡烛加热水的热效率吗？同理，(\eta=\frac{有用的能量}{总能量})，有用的能量都是(4.2×103)焦耳，蜡烛完全燃烧放出的热量是(3.01×10?)焦耳，根据数据算出燃烧蜡烛加热水的效率为(13.9%)。可见用酒精和蜡烛加热水的热效率不同。水吸收的热量都是(4.2×103)焦耳，消耗燃料的质量不相等，其中一个因素是燃料的热值，而另外一个因素就是加热过程中的热效率了。
请同学们做好笔记，内燃机中燃料在气缸中燃烧后产生的热量通过活塞运动转化为输出的机械能。请同学们看书本第 24 页的想想议议。
第一个问题，内燃机中燃料是否能够完全燃烧？以下是工程师维修发动机的一些情景，我们发现在进气道、汽缸室、喷油嘴、进排气口都可以看到有积炭，可见发动机使用的燃料并没有完全燃烧，损失了一部分能量。
我们来看第二个问题，燃料燃烧释放的能量都到哪里去了呢？除了做功冲程中活塞运动带动传动装置运动做功转化为有用机械能以外，燃料由于未完全燃烧损失了一部分能量。还有其他损耗吗？我们发现汽车行驶一段路程后，关闭发动机，靠近引擎盖，会感到很热，那是机械装置散失了部分热量。同时排气冲程中，尾气桶排出的高温废气也会带走一部分能量，传动过程中克服摩擦也会消耗部分能量等等。请同学们完善书本第 24 页能流图。
对于热机而言，燃料释放的总能量(Q_{放}=mq)，其中一份能量带动传动装置对外做功，转化为机械能，这是有用能量，还有相当一份能量散失了，也就是说热机工作中同样存在着效率问题。那么根据前面学习的热效率，同学们能否推断出热机工作时候的效率呢？对了，我们把用来做有用功的那份能量与燃料完全燃烧释放的能量之比，叫做热机的效率，用公式表达为……请同学们做好笔记。
人类第一次工业革命的标志蒸汽机，它的热机效率为(6%)到(15%)，汽油机的效率为(20%)到(30%)，柴油机的效率为(30%)至(50%)。为什么同是热机，它们的热效率不同呢？蒸汽机燃料在气缸外燃烧，是外燃机，损耗大，利用率低；而汽油机、柴油机在气缸内燃烧，是内燃机，损耗相对较小，利用率高。接下来我们通过一个视频了解热机效率提升的历程。
今天是十月一号国庆节，给大家带来一个好消息。最近中国企业发布了全球首款突破(50%)热效率的商业化柴油机。内燃机在国民经济中的地位十分重要，但是在世界第一台柴油机诞生后的 120 多年里，热效率的提升进程却十分缓慢。直到近些年，柴油机的热效率才从(26%)提升到(46%)。因此，有业内人士形容，将热效率从(46%)提升至(50%)，犹如人类史上首次百米跑进 10 秒。
眼前这台样机就是全球首款突破(50%)热效率的商业化柴油机。自 1876 年世界上第一台柴油机成功面世，历经百年的改造升级与新技术应用，直到现在世界主要柴油机热效率才从(26%)提升到(46%)。之后热效率每提升(0.1%)，都需要付出巨大的努力。热效率的提升一直是世界公认的行业技术难题，但眼前的这款柴油机热效率达到了(50.26%)。