第2节热机的效率

1、第第2节节 热机的效率热机的效率第十四章 内能的利用家庭燃料的变迁家庭燃料的变迁柴草柴草石油气石油气煤炭煤炭天然气天然气 用不同燃料做一顿饭，消耗燃料的质量是不同的。 相同质量的不同燃料，完全燃烧放出的热量不同。为了表示不同燃料完全燃烧时为了表示不同燃料完全燃烧时的放热本领的放热本领热值热值燃烧1kg煤气放出的热量比放出的热量比燃烧1kg木柴要木柴要多，我们就说多，我们就说煤气的热值比木柴的热值大；的热值比木柴的热值大；一、热值（一、热值（q）1、燃料的热值只取决于燃料的种类，与比热容、密度一样、燃料的热值只取决于燃料的种类，与比热容、密度一样是特性，可以用来区分物体。是特性，可以用来区分物体

2、。与质量、是否完全燃烧、释放的热量无关。与质量、是否完全燃烧、释放的热量无关。 J/kg气体燃料的热值单位：气体燃料的热值单位：J/m32、国际国际单位单位一、热值（一、热值（q）1、燃料的热值只取决于燃料的种类。与比热容、密度一样、燃料的热值只取决于燃料的种类。与比热容、密度一样是特性，可以用来区分物体。与质量、是否完全燃烧、释是特性，可以用来区分物体。与质量、是否完全燃烧、释放的热量无关。放的热量无关。 J/kg气体燃料的热值单位：气体燃料的热值单位：J/m32、国际国际单位单位3、物理、物理意义：意义：1kg（或（或1m3）的）的某种燃料某种燃料完全燃烧放出的热量是完全燃烧放出的热量是多

3、少多少J。举例：举例：木炭的热值是木炭的热值是3.4107J/kg，它的物理意义是，它的物理意义是1kg的的木炭木炭完全燃烧放出的热量是完全燃烧放出的热量是3.4107J。红色为笔记红色为笔记 干木柴的热值是1.2107J/。 表示 1的干木柴完全燃烧放出的热量是的干木柴完全燃烧放出的热量是1.2107J想一想2干木柴完全燃烧放出的热量是10干木柴完全燃烧放出的热量是2.4107J1.2108J燃料燃烧放热的计算燃料燃烧放热的计算2、燃料完全燃烧放出热量的计算公式：、燃料完全燃烧放出热量的计算公式： Q放放=mq或或Q放放=vq（气体）（气体）二、燃料燃烧放出热量的计算公式：二、燃料燃烧放出热

4、量的计算公式： Q放放=mq 或或 Q放放=Vq（气体）（气体）字母字母意义意义国际单国际单位位Q Q热量热量J Jq q热值热值J/kgJ/kg（或（或J/mJ/m3 3）m m质量质量kgkgV V体积体积m m3 3q qQ Q放mq qQ Q放V笔记笔记数值上等于数值上等于1kg（或（或1 ）某种燃料完全燃烧放出的热量。）某种燃料完全燃烧放出的热量。m3一、热值（一、热值（q）解读热值：解读热值： 某种燃料某种燃料完全燃烧放出的热量与其质量之比完全燃烧放出的热量与其质量之比1、燃料的热值只取决于燃料的种类，与比热容、密、燃料的热值只取决于燃料的种类，与比热容、密度一样是特性，可以用来区

5、分物体。与质量、是否度一样是特性，可以用来区分物体。与质量、是否完全燃烧、释放的热量无关。完全燃烧、释放的热量无关。数值上等于数值上等于1kg（或（或1 ）某种燃料完全燃烧放出的热量。）某种燃料完全燃烧放出的热量。m3一、热值（一、热值（q）解读热值：解读热值： 某种燃料某种燃料完全燃烧完全燃烧放出的热量与其质量之比放出的热量与其质量之比1、燃料的热值只取决于燃料的种类，与比热容、密、燃料的热值只取决于燃料的种类，与比热容、密度一样是特性，可以用来区分物体。与质量、是否度一样是特性，可以用来区分物体。与质量、是否完全燃烧、释放的热量无关。完全燃烧、释放的热量无关。2、完全燃烧是一个理想的燃烧过

6、程，实际中难以、完全燃烧是一个理想的燃烧过程，实际中难以实现。实现。燃烧煤燃烧煤气放出气放出的热量的热量水吸收一部水吸收一部分的热量分的热量（有用功）（有用功）大部分的热大部分的热量被浪费量被浪费1、高温水蒸气带走一部分热量、高温水蒸气带走一部分热量2、水壶吸收一部分热量、水壶吸收一部分热量3、直接散失掉一部分热量、直接散失掉一部分热量%100放吸QQ废气带废气带走走机件发机件发热散失热散失机件摩机件摩擦损失擦损失燃料燃烧燃料燃烧产生能量产生能量做有做有用功用功笔记：三、热机的效率（）有用功与完全燃烧燃料放出的热量之比公式：%100QW有用1提高热机效率的途径提高热机效率的途径使燃料尽可能完全

7、燃烧使燃料尽可能完全燃烧尽量减少各种热量损失尽量减少各种热量损失机件间保持良好的润滑，减小摩擦机件间保持良好的润滑，减小摩擦据中央电视台新闻联播报道，据中央电视台新闻联播报道，2016年年7月，我国将月，我国将发射全球首颗量子通信卫星，发射卫星的火箭使用发射全球首颗量子通信卫星，发射卫星的火箭使用的燃料主要是液态氢，这是利用了氢燃料的（的燃料主要是液态氢，这是利用了氢燃料的（ ）A热值大热值大 B比热容大比热容大C密度大密度大 D以上说法都不正确以上说法都不正确A一杯酒精减少一半后，则（一杯酒精减少一半后，则（ ）A热值和比热容都不变热值和比热容都不变 B热值减半、比热容不变热值减半、比热容不

8、变 C热值和比热容都减半热值和比热容都减半 D热值不变、比热容减半热值不变、比热容减半A下列提高热机的效率的方法中，不可行的是下列提高热机的效率的方法中，不可行的是（ ）A A、减少各种热量损失、减少各种热量损失B B、加润滑油减少机器部件间的摩擦、加润滑油减少机器部件间的摩擦C C、使燃料燃烧更充分些、使燃料燃烧更充分些D D、使用热值大的燃料、使用热值大的燃料D3.关于热机效率，下列说法正确的是：关于热机效率，下列说法正确的是：( ) A热机效率越高，即热机做的有用功多热机效率越高，即热机做的有用功多 B热机效率越高，即热机的功率越大热机效率越高，即热机的功率越大 C热机的功率越大热机的功

9、率越大 ，热机效率热机效率就就越高越高 D提高热机效率，有利于环保减排提高热机效率，有利于环保减排 D1已知干木柴的热值是已知干木柴的热值是1.2107 J/kg，完全，完全燃烧燃烧0.7 kg干木柴能放出多少热量？假设这些热量干木柴能放出多少热量？假设这些热量全部被水吸收，能使多少千克水的温度由全部被水吸收，能使多少千克水的温度由20 升升高到高到70 ？已知水的比热容为？已知水的比热容为4.2103 J/(kg)。解：解：Q 放放= m1q=1.2107 J/kg0.7 kg = 8.4106 Jm2 =Q放放c(t - -t0) 8.4106 J 4.2103 J/(kg)(70 - -

10、20 ) = = 40 kg答：答：* *用煤气灶把用煤气灶把1kg1kg、初温为、初温为2020的水烧到的水烧到7070，消，消耗 了耗 了 1 0 g1 0 g 煤 气 。 已 知 水 的 比 热 容 是煤 气 。 已 知 水 的 比 热 容 是4 . 24 . 2 1 01 03 3J / ( k g )J / ( k g ) ， 煤 气 的 热 值 为， 煤 气 的 热 值 为4.24.210107 7J/kgJ/kg，则水吸收的热量为，则水吸收的热量为 J J，煤气完全燃烧放出的热量为，煤气完全燃烧放出的热量为 J J，煤气灶烧水的效率为，煤气灶烧水的效率为 % % 。分析：分析：（

11、1 1）根据热传递过程中的吸热公式）根据热传递过程中的吸热公式Q Q吸吸= =c cm mt t可计算水吸可计算水吸收的热量收的热量（2 2）根据燃料燃烧放出热量公式）根据燃料燃烧放出热量公式Q Q放放= =qmqm可计算煤气完全燃可计算煤气完全燃烧放出的热量烧放出的热量（3 3）根据热效率公式）根据热效率公式 煤气灶烧水的效率煤气灶烧水的效率%100放吸QQ2.11054.210550根据热值表，计算一下根据热值表，计算一下10吨吨氢氢完全燃烧放出完全燃烧放出多少焦耳的热量？（氢的热值是多少焦耳的热量？（氢的热值是1.4108 J/kg）再算算，若用再算算，若用干木柴干木柴完全燃烧来获得这些热量，完全燃烧来获得这些热量，需要多少吨干木柴？（需要多少吨干木柴？（干木柴的热值干木柴的热值1.2107 J/kg）解：放出