上课用14.2《热机的效率》课件

复习内燃机的定义与分类。内燃机的四个冲程以及各个冲程的能量是如何转化的。在四个冲程中你认为有哪些热量损失？树人教育辅导中心请计算：干木柴烟煤汽油第十四章内能的利用第二节热机的效率它们都离不开燃料。燃料燃烧的过程是化学能转变为内能的过程。燃料可分为三种固体燃料液体燃料气体燃料〖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，农村还用草木等植物的秸杆作燃料。一、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。二、我们把某种燃料完全燃烧时所放出的热量与其质量之比叫做燃料的热值。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：气体燃料的体积2、热值的符号：q

固体和液体燃料气体燃料4、单位：焦每千克

J/kg焦每立方米（J/m3）3、Q=mq气体：Q=Vq5、热值是物质的一种属性，与质量、放出的热量无关。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，无烟煤的热值为3.4×107J/kg，意义：表示1kg的煤在完全燃烧时所放出的热量为3.4×107J。液化气的热值为4.9×107J/m3，表示1m3的液化气在完全燃烧时所放出的热量为4.9×107J。完全燃烧140克焦炭（焦炭的热值为3.0×10J/kg)能放出多少热量？7当堂检测反馈解：Q放=mq

=0.14kg×3.0×107J/kg=4.2×106J答：完全燃烧140克焦炭能放出4.2×106J的热量。11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30kg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1、四口这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A2、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热机效率讨论交流：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？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散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14燃料完全燃烧放出的能量废气带走的能量散热、克服摩擦损失机械能想一想15化学能（100﹪）内能机械能燃烧不完全损失的能量废气带走的能量克服摩擦损失的能量电流通过导线时发热损失的能量散热损失的能量发电机蒸气轮机锅炉散热损失的能量克服摩擦损失的能量电能（30﹪）火电站能流图三、热机的效率：1、定义：用来做有用功的那部分能量与燃料完全燃烧放出来的能量之比称为热机效率。Q有Q放×100%2、η=提高热机效率可提高燃料的利用率可见，真正能转变为对外做有用功的能量只是燃料燃烧时所释放能量的一部分。例：用天然气灶烧水，燃烧1m3的天然气，使100kg的水从20℃升高到70℃.天然气热值3.2×107J/m3求（1）天然气完全燃烧放出热量（2）水吸收的热量（3）天然气灶的效率Q放=Vq气=1m3×3.2×107J/m3

=3.2×107JQ吸=cm(t-to)=4.2×103J/kg.oc×100kg×(70oc-20oc)=2.1×107JQ有Q放×100%η===65.6%2.1×107J3.2×107J提高热机的效率的途径？（1）使燃料充分燃烧;（2）尽量减少各种热量损失；（3）在热机的设计和制造上采用先进的技术；（4）注意保养，保证良好的润滑，减少因克服摩擦阻力而额外消耗的能量。各种热机的效率:4、热机的效率是热机性能的重要指标蒸汽机:6﹪~15﹪汽油机：20﹪~30﹪柴油机：30﹪~40﹪飞机上的喷气式发动机：50﹪~60﹪想一想热机的效率能达到100%吗？为什么？不能达到100%，因为热机中可用于做有用功的能量只是燃料完全燃烧所放出的能量的一部分，因为各种热量损失以燃料条件的限制，这部分能量远远小于总能量，所以其与燃料完全燃烧所放出的总能量的比值必然小于1，即热机效率小于100%。环境保护热机为人类的发展做出丑了重大贡献，但也带来了许多环境污染问题：1.对人体健康的直接危害,硫酸雾和硫酸盐雾的毒性比二氧化硫大得多,可以侵入肺的深部组织,引起肺水肿等疾病而使人致死.2.引起河流、湖泊的水体酸化,严重影响水生动植物的生长.3.破坏土壤、植被、森林.4.腐蚀金属、油漆、皮革、纺织品及建筑材料.5.渗入地下,使水中铝、铜、锌、镉的含量比中性地下水中高很多倍.酸雨的危害结束

讨论交流

如何保护我们的环境？改进燃烧设备，加装消烟除尘装置;集中供热；改用气体燃料，普及煤气和天然气；充分开发利用污染少和无污染的新能源。1、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）2、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度？6.6×1071.98×1074、一台效率为40%的柴油机，当输出66000J的有用功时，消耗的柴油质量为多少kg？消耗的柴油量：m==总Qq解：Q==J=165000JQη6600040%有总165000J4.3×10J/kg7≈3.8×10kg-3答：消耗的柴油质量为3.8×10kg-31.金属制成的汽缸中装有柴油与空气的混合物，有可能使汽缸中柴油达到点燃的过程是：A、迅速向里推活塞B、迅速向外拉活塞C、缓慢向里推活塞D、缓慢向外拉活塞√2.在公路上有一辆汽车和一台拖拉机发生故障，经检查都是蓄电池坏了，不能启动，把它们推动后：A、汽车和拖拉机都能继续行驶B、只有汽车可以继续行驶C、只有拖拉机可以继续行驶D、都不能行驶√3.甲柴油机的效率比乙柴油机的效率低，这表明：A、甲的功率小B、甲做的功少C、甲消耗的柴油多D、甲柴油机内能转化为机械能的百分比小4.关于提高热机效率的途径，下列说法中错误的是：A、尽量使燃料完全燃烧B、尽量减少输出功率C、尽量减小摩擦D、尽量减少热量损失√√5.某热机的效率为20％，这表明做100J的有用功时：A、要消耗20J的燃料内能B、要向外散失80J的热量C、要消耗燃烧后能放出500J内能的燃料D、要消耗80J的燃料内能√