热机的效率9016

1、热机的效率热机的效率第十四章第十四章 第第节节柴薪柴薪煤炭煤炭石油石油天然气天然气从哪里获得内能？从哪里获得内能？燃料燃烧的过程是化学能转变为内能的过程。不同燃料放出热量的本领相同吗？不同燃料放出热量的本领相同吗？ 怎么比较它们谁的放热本领强呢？怎么比较它们谁的放热本领强呢？经验告诉我们，等质量的煤和干木柴，充分燃经验告诉我们，等质量的煤和干木柴，充分燃烧，煤放出的热量要比柴多得多。烧，煤放出的热量要比柴多得多。 我们用热值这个概念来表示燃料放出热量的本我们用热值这个概念来表示燃料放出热量的本领。领。一、燃料的热值一、燃料的热值想想议议想想议议某种燃料完全燃烧放出的热量与其质量之比，某种燃料完

2、全燃烧放出的热量与其质量之比，叫做这种燃料的叫做这种燃料的 热值热值 q单位：单位：焦每千克焦每千克（J / kg）气体燃料热值单位：气体燃料热值单位：焦每立方米焦每立方米（J / m3）1热值热值 q1 kg某种燃料某种燃料完全燃烧完全燃烧放出的热量。放出的热量。物理意义：物理意义： Qm= Q = q m = q V质量为质量为m的燃料完全燃烧释放的能量是：的燃料完全燃烧释放的能量是：Q：燃料完全燃烧释放的热量：燃料完全燃烧释放的热量：燃料的热值：燃料的热值：燃料的质量：燃料的质量V : 燃料的体积燃料的体积请说出你熟悉的燃料的热值，并说明其物理意义。请说出你熟悉的燃料的热值，并说明其物理

3、意义。2了解燃料的热值表了解燃料的热值表 无烟煤的热值为无烟煤的热值为3.4107J/kg，表示，表示1kg的煤在的煤在完全燃烧时所放出的热量为完全燃烧时所放出的热量为3.4107J。想一想想一想为什么发射火箭上天要用氢做燃料？为什么发射火箭上天要用氢做燃料？3有关燃料燃烧放热的计算有关燃料燃烧放热的计算根据热值表，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？多少焦耳的热量？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完全燃烧来获得这些热量，需要多少吨干木柴？量，需要多少吨干木柴？氢的热值是氢的热值是 q = 1.4108 J / kg干木柴的热

4、值干木柴的热值q = 1.2107 J/kg放出热量放出热量Q = q m =1.4108 J/kg 10103 kg =1.41012 J需要干木柴需要干木柴kg 101.2J/kg 101.2J 101.45712q qQ Qm约约120吨吨干木柴干木柴完全燃烧放出的热量等于完全燃烧放出的热量等于10吨吨氢完全燃烧放出的热量。氢完全燃烧放出的热量。1用来做有用功的那部分能量，与燃料完全用来做有用功的那部分能量，与燃料完全燃烧放出的能量之比，叫做热机的效率燃烧放出的能量之比，叫做热机的效率 。在内燃机中燃料是否能够完全燃烧？燃料燃烧在内燃机中燃料是否能够完全燃烧？燃料燃烧释放的能量都到哪里去

5、了？释放的能量都到哪里去了？无用的机械能无用的机械能有用机械能有用机械能二、热机的效率二、热机的效率燃气燃气内能内能损失的内能损失的内能 蒸汽机的效率只有蒸汽机的效率只有6%15% 汽油机的效率为汽油机的效率为 20%30%柴油机的效率为柴油机的效率为30%45%（1）热机的效率是热机性能的重要指标）热机的效率是热机性能的重要指标2提高热机效率，节约能源，减少污染提高热机效率，节约能源，减少污染（2）提高效率的途径）提高效率的途径: a.提高燃料利用率，使燃料充分燃烧；提高燃料利用率，使燃料充分燃烧； b.改进热机，减少各种能量损失；改进热机，减少各种能量损失； c.利用废气的能量。利用废气的

6、能量。1对于燃料的热值，下列说法中，属于正确对于燃料的热值，下列说法中，属于正确理解的是理解的是 ( ) A燃料的热值跟燃料燃烧放出的热量成正比燃料的热值跟燃料燃烧放出的热量成正比 B燃料没燃烧时就没有热值燃料没燃烧时就没有热值C就某种确定的燃料而言，它的热值是一个就某种确定的燃料而言，它的热值是一个确定的值，确定的值， 跟燃料的质量及燃料燃烧放出的热量跟燃料的质量及燃料燃烧放出的热量无关无关D容易燃烧的燃料热值一定大容易燃烧的燃料热值一定大C练一练练一练2已知干木柴的热值是已知干木柴的热值是1.2107 J/kg，完全燃，完全燃烧烧0.7 kg干木柴能放出多少热量？干木柴能放出多少热量？练一

7、练练一练解：解：Q = q m = 1.2107 J/kg0.7 kg = 8.4106 Jm =QC ( t - - t0 ) 8.4106 J 4.2103 J/(kg) (70 - -20 ) = = 40 kg 假设这些热量全部被水吸收，能使多少千克的水假设这些热量全部被水吸收，能使多少千克的水温度由温度由20 升高到升高到70 ？ 已知水的比热容为已知水的比热容为4.2103 J/(kg)。3. 关于热机效率，正确的是（多选）关于热机效率，正确的是（多选）( ) 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

8、功率越大 C要提高热机效率，就要尽量减少各种能量要提高热机效率，就要尽量减少各种能量 损失，并且要保证良好的涧滑损失，并且要保证良好的涧滑 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 C D4一台内燃机运行时各种能量损耗大致为：一台内燃机运行时各种能量损耗大致为：汽缸散热损失占汽缸散热损失占25，废气带走的能量占，废气带走的能量占30，摩擦等机械损耗占摩擦等机械损耗占10，则内燃机的热机效率为，则内燃机的热机效率为_。 35% 热机转变为有用功的能量与燃料完全燃热机转变为有用功的能量与燃料完全燃烧释放的能量的比值称为热机效率，即：烧释放的能量的比值称为热机效率，即： W有 Q放 100%= 由于机械传由于机械传动等，克服动等，克服摩擦所消耗摩擦所消耗的能量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热机真正转真正转变为对变为对外做功外做功的部分的部分废气排出带走的能量热机中燃料释放能量的主要走向示意图燃料很难全部燃烧，燃料的化学能不能全部释放废气排出带走的能量废气排出带走的能量燃料很难全部燃烧，燃料的化学能不能全部释放废气排出带走的能量机械传机械传热损失热损失一部分一部分能量能量燃料很难全