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1、第十四章 内能的利用第2节 热机的效率日常生活中常用到的燃料日常生活中常用到的燃料有哪些？有哪些？蜂窝煤蜂窝煤晾干的树皮晾干的树皮藏家牛粪藏家牛粪 酒精块酒精块南京大学历时南京大学历时5 5年研制江年研制江苏首辆氢能源微型电动车苏首辆氢能源微型电动车天燃气天燃气燃料燃烧的过程是燃料燃烧的过程是化学能转变为内能化学能转变为内能的过程。的过程。这些燃料有什么共同特点吗？有什么不同点吗？这些燃料有什么共同特点吗？有什么不同点吗？ 它们燃烧时放出的能量是从哪来的？它们燃烧时放出的能量是从哪来的？燃料都有燃料都有可燃性、可燃性、燃烧时燃烧时释放能量释放能量。用这些燃料分别去烧开同一壶水，所用的时间用这些
2、燃料分别去烧开同一壶水，所用的时间和消耗的质量相同吗？这能说明什么问题呢？和消耗的质量相同吗？这能说明什么问题呢？干木柴干木柴烟煤烟煤汽油汽油约约2.8Kg约约1.16Kg约约0.73Kg说明：说明：不同燃料燃烧释放的能量不同不同燃料燃烧释放的能量不同 质量相等的不同燃料在完全燃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。烧时所放出的热量是不同的。 在物理学中，把某种燃料在物理学中，把某种燃料完全燃烧完全燃烧放出的放出的热量与其质量之比，叫做这种热量与其质量之比，叫做这种燃料的热值燃料的热值。单位：单位： J/kg （J/m3）固体和液体燃料气体燃料同种燃料的热值相同，不同燃料的热值一
3、般不同它同种燃料的热值相同，不同燃料的热值一般不同它反映的是反映的是燃料的特性燃料的特性，其大小与燃料质量大小、是否，其大小与燃料质量大小、是否完全燃烧、放出的热量大小无关，但在数值上等于一完全燃烧、放出的热量大小无关，但在数值上等于一定质量的燃料完全燃烧放出的热量（定质量的燃料完全燃烧放出的热量（Q Q）与其质量（）与其质量（m m）的比值的比值 Q放放=mqq=Q放放/m 或或几种燃料的热值（焦几种燃料的热值（焦/ /千克）千克） 氢氢1.4 108 汽油汽油4.6 107 酒精酒精3.0107 柴油柴油4.3 107 煤气煤气(约约)3.9 107 煤油煤油4.6 107 沼气沼气1.9
4、107 烟煤烟煤(约约)2.9 107 无烟煤无烟煤(约约)3.4 107 焦炭焦炭3.0 107 木炭木炭3.4 107 干木柴干木柴(约约)1.2 107 (J/m3) (J/m.3) 酒精的热值及其物理意义？酒精的热值及其物理意义？2m3煤气完全燃烧放出的热量约为多少煤气完全燃烧放出的热量约为多少J？3.0107J/kgJ/kg，表示，表示1 1千克酒精完全燃烧放出的千克酒精完全燃烧放出的热量为热量为3.0107J J。 Q放放= mq 2m3 3.9 107J/J/m3 1.1.煤气的热值是煤气的热值是3.93.910107 7J/mJ/m3 3, ,它的物理意义是它的物理意义是_ 。
5、完全燃烧完全燃烧2m2m3 3的煤气，能放出的煤气，能放出_J_J的热量的热量2.2.三口之家分别单独使用不同种类的燃料时的平三口之家分别单独使用不同种类的燃料时的平均月消耗量为：木柴约均月消耗量为：木柴约200kg200kg，烟煤约，烟煤约80kg80kg，液化，液化石油气约石油气约30kg30kg，煤气约，煤气约60kg60kg，这四种燃料燃烧的，这四种燃料燃烧的热值最高的是（热值最高的是（ ） A A液化石油气液化石油气 B B煤气煤气 C C烟煤烟煤 D D木柴木柴1立方米煤气完全燃烧放出的热量是立方米煤气完全燃烧放出的热量是3.9107J7.8107 A A3.3.关于燃料的热值，以
6、下说法中正确的关于燃料的热值，以下说法中正确的是（是（ ） A.A.燃料的热值与燃料的燃烧情况无关燃料的热值与燃料的燃烧情况无关 B.B.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.C.一罐液化气使用一半后，热值也减一罐液化气使用一半后，热值也减为原来的一半为原来的一半 D.D.煤的热值大于干木材的热值，燃烧煤的热值大于干木材的热值，燃烧煤放出的热量一定比燃烧干木材放出的热煤放出的热量一定比燃烧干木材放出的热量多量多 A A为什么炉渣颜色有的黑有的白？靠近炉灶有什么感觉？为什么炉渣颜色有的黑有的白？靠近炉灶有什么感觉？ 不能完全燃烧不能完全燃烧热，温度比周围高热，温度比周围高放出来的
7、热量放出来的热量比比按热值计算按热值计算的的小小有效利用的热量有效利用的热量比比放出来的放出来的小小炉子的热效率炉子的热效率有效利用的热量有效利用的热量燃料完全燃烧放出的热量燃料完全燃烧放出的热量=在内燃机中燃料是否完全燃烧？在内燃机中燃料是否完全燃烧？燃烧释放的能量都到哪里去了？燃烧释放的能量都到哪里去了？燃气内能燃气内能热传递散失热传递散失废气释放废气释放做有用功的机械能做有用功的机械能热辐射的形式散失到空气中热辐射的形式散失到空气中克服摩擦做功克服摩擦做功放有用QW热机的效率热机的效率做有用功的能量做有用功的能量燃料完全燃烧放出的热量燃料完全燃烧放出的热量=蒸汽机的效率蒸汽机的效率615
8、汽油机的效率汽油机的效率2030柴油机的效率柴油机的效率3045 为什么热机的效率都小于为什么热机的效率都小于1？如何提高热机的效率？如何提高热机的效率？燃料燃烧时总有一部分热量损失，不能全部用来做功。燃料燃烧时总有一部分热量损失，不能全部用来做功。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热机效率越高，做功相同时，消耗的燃料就越少热机效率越高，做功相同时，消耗的燃料就越少1.1.热机是把热机是把 能转化为能转化为 能的机械，在热机里，能的机械，在热机里，转变为转变为 的能量和燃料完全燃烧所释放的能量的的能量和燃料完全燃烧所释放的能量的比值称为热机效率。比值称为热机效率。2.
9、2.如何提高热机效率，是减少能源消耗的重要问题，要如何提高热机效率，是减少能源消耗的重要问题，要提高热机效率，其主要途径是减少热机工作中的各种提高热机效率，其主要途径是减少热机工作中的各种 损失，其次是保证良好的损失，其次是保证良好的 ，减少机械损失。，减少机械损失。3.3.为节约能源需提高热机的效率，下列措施中不能提高为节约能源需提高热机的效率，下列措施中不能提高效率的是（效率的是（ ）A A、尽量使燃料充分燃烧、尽量使燃料充分燃烧 B B、尽量增加热机的工作时间、尽量增加热机的工作时间 C C、尽量减少废气带走的热量、尽量减少废气带走的热量 D D、尽量减少热机部件间的摩擦、尽量减少热机部件间的摩擦内内机械机械有用功有用功运行状态运行状态B B