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1、机械能机械能内能内能化学能化学能 v1.燃料的分类：燃料的分类：煤煤柴柴草草煤油煤油汽油汽油煤气煤气燃烧相同质量的不同燃料，放出的热量是否相同？找出事燃烧相同质量的不同燃料，放出的热量是否相同？找出事实来支持你的观点。实来支持你的观点。燃烧相同燃烧相同质量的不同燃料，放出的质量的不同燃料，放出的热量是不同的。热量是不同的。一一、燃料、燃料的的热值热值1kg1kg的某种的某种燃料燃料完全燃烧完全燃烧所放出的所放出的热量热量。1、定义：某种燃料完全燃烧放出的、定义：某种燃料完全燃烧放出的热量热量与其与其质量质量之比之比，叫做这种燃料的叫做这种燃料的热值热值。用符号。用符号q表示。表示。mqQ4 4
2、、含义：、含义：mqQ qmQ固体和液体燃料固体和液体燃料一、燃料的热值一、燃料的热值1m1m3 3的某种的某种燃料燃料完全燃烧完全燃烧所放出的所放出的热量热量。1、定义：某种燃料完全燃烧放出的、定义：某种燃料完全燃烧放出的热量热量与其与其体积体积之比之比，叫做这种燃料的叫做这种燃料的热值热值。用符号。用符号q表示。表示。VqQ4 4、含义：、含义：VqQ qVQ气气体燃料体燃料一些一些燃料的燃料的热值热值木炭木炭: : 3.43.410107 7J/kgJ/kg物理物理含含义义:1:1千克木炭完全燃烧时放出的热量千克木炭完全燃烧时放出的热量是是3 3.4.410107 7J J煤气煤气: :
3、 3.93.910107 7J/mJ/m3 3物理物理含含义义:1:1立方米煤气完全燃烧时放出的立方米煤气完全燃烧时放出的热量热量是是3.93.910107 7J J燃料的内能燃料的内能废气废气带走的能量带走的能量热机的效率热机的效率1、定义：在热机里、定义：在热机里 的那的那 部分能量，与部分能量，与 的的 能量之比，叫做热机的能量之比，叫做热机的效率效率。用。用表示。表示。 热机的效率都热机的效率都 。用来做有用功用来做有用功燃料完全燃烧燃料完全燃烧放出放出小于小于12、热机在工作过程中造成能量损失的因素有：、热机在工作过程中造成能量损失的因素有： 排出的废气带走能量排出的废气带走能量；
4、热机部件能量散失；热机部件能量散失； 克服摩擦消耗能量克服摩擦消耗能量。 燃料燃料很难完全燃烧很难完全燃烧；蒸气机蒸气机效率：效率：6 6% %1515% %；汽油机效率：汽油机效率：2020% %3030% %；柴油机效率：柴油机效率：3030% %4545% %。热机的效率热机的效率3、提高热机效率的方法：、提高热机效率的方法： 设法利用废气的能量设法利用废气的能量； 减少能量散失；减少能量散失； 保证良好的润滑；保证良好的润滑； 尽量尽量让燃料充分让燃料充分燃烧。燃烧。QW QWWQ喷气式发动机喷气式发动机： 5060类别类别公式公式转换式转换式固体、液体固体、液体燃燃料完全燃烧放料完全
5、燃烧放出的出的热量热量气体气体燃料完全燃料完全燃烧放出的燃烧放出的热热量量热机的效率热机的效率（内能（内能转化转化效效率）率）内能内能转移转移效率效率mqQmqQ qmQVqQVqQ qVQQWQWWQQQ吸QQ吸吸QQ 由于机械传动由于机械传动等，克服摩擦等，克服摩擦所消耗的能量所消耗的能量燃料很难全部燃烧，燃料很难全部燃烧，燃料的化学能不能燃料的化学能不能全部释放全部释放机械传热机械传热损失一部损失一部分能量分能量热机真热机真正转变为正转变为对外做功对外做功的部分的部分废气排出带走的能废气排出带走的能量量例：热机中燃料释放能量的主要走向示意图例：热机中燃料释放能量的主要走向示意图注：在热机
6、的各种损失中，废气带走的能量最多注：在热机的各种损失中，废气带走的能量最多废气内能废气内能散热损失散热损失机械损失机械损失有用机械能有用机械能高温高压高温高压 燃气燃气燃料完全燃烧放出的能量燃料完全燃烧放出的能量二、现实中：二、现实中：1 1、燃料很难完全燃烧、燃料很难完全燃烧实际放出热量实际放出热量 计算热量计算热量2 2、有效利用热量、有效利用热量 放出热量放出热量4 4、提高热机效率的途径和节能方法：、提高热机效率的途径和节能方法： 1)尽量使燃料充分燃烧（加大与氧气的接触面积，如把煤磨成煤粉或煤粒。 加大供氧量，如把空气吹进炉膛） 2) 设法利用废气的能量，是提高燃料利用率的重要措施。
7、（热电站） 3)保证良好润滑以减少摩擦； 4)增加受热面积 5)在热机的设计和制造上采用先进的技术3 3、能量损失、热机效率不高的原因、能量损失、热机效率不高的原因: : 1）燃料的不完全燃烧 2)燃烧产生的热量被机器散发（热量直接散失） 3)克服摩擦做功而消耗的能量 4)废气带走的热量知识过关知识过关1、燃料燃烧是一种、燃料燃烧是一种_反应，在燃烧过程中反应，在燃烧过程中_能转化为能转化为_能，应用在能，应用在 。2、_ 叫作这种燃料的热值，热值符号是叫作这种燃料的热值，热值符号是_单单位是位是_，单位符号是，单位符号是_。3、对于气体燃料，它的热值指、对于气体燃料，它的热值指_ ，单位是，
8、单位是_。4、如果用、如果用Q放表示燃料完全燃烧放出的热量，用放表示燃料完全燃烧放出的热量，用q表示燃料的热表示燃料的热值，值，m表示物体的质量，则热值的表达式可写为表示物体的质量，则热值的表达式可写为q=_，或，或Q放放=_。对可燃气体，。对可燃气体，体积用体积用V表示表示 ，则，则Q放放=_。5、燃料燃烧时，、燃料燃烧时，用来做用来做 的那部分能量和燃料完全燃烧放出的那部分能量和燃料完全燃烧放出的的 之比。叫热机的效率。公式为：之比。叫热机的效率。公式为：_ 6、提高热机效率的途径和方法提高热机效率的途径和方法：尽可能减少各种尽可能减少各种 。减小减小 。如保证良好的润滑，减少如保证良好的
9、润滑，减少因克服摩擦所消耗的能量；因克服摩擦所消耗的能量；( (3)3)充分利用废气的能量，提高燃料充分利用废气的能量，提高燃料的的 。 类别类别公式公式转换式转换式固体、液体固体、液体燃燃料完全燃烧放料完全燃烧放出的出的热量热量气体气体燃料完全燃料完全燃烧放出的燃烧放出的热热量量热机的效率热机的效率（内能（内能转化转化效效率）率）内能内能转移转移效率效率mqQmqQ qmQVqQVqQ qVQQWQWWQQQ吸QQ吸吸QQ 例例1：某汽车有限公司是一家大型的特种专用某汽车有限公司是一家大型的特种专用汽车生产基地。该厂某型号专用车在车型测汽车生产基地。该厂某型号专用车在车型测试中，在一段平直的
10、公路上匀速行驶试中，在一段平直的公路上匀速行驶5.6km，受到的平均阻力是受到的平均阻力是3.0103N，消耗燃油，消耗燃油1.5103m3（假设燃油完全燃烧）。（假设燃油完全燃烧）。若燃油的密度若燃油的密度0.8103kg/m3，热值，热值q4107J/kg，求：，求： （1）专用车牵引力所做的功。）专用车牵引力所做的功。（2）燃油放出的热量）燃油放出的热量 （3）该专用车的热机效率是多少？）该专用车的热机效率是多少？ 典型例题解析：典型例题解析：例例2 2：某中学为供应开水，用锅炉将某中学为供应开水，用锅炉将200kg200kg的水从的水从2525加热到加热到100100燃烧了燃烧了6kg
11、6kg的无烟煤（无烟煤的的无烟煤（无烟煤的热值为热值为3.4x103.4x107 7J/kgJ/kg）(1)(1)锅炉内锅炉内200kg200kg的水吸收的热量是多少焦？的水吸收的热量是多少焦？(2)6kg(2)6kg的无烟煤完全燃烧放出的热量是多少焦？的无烟煤完全燃烧放出的热量是多少焦？（3 3）此锅炉的效率是多少？）此锅炉的效率是多少？例例3、把把5kg40的水烧开，需要完全燃烧多的水烧开，需要完全燃烧多少少kg的干木柴？（的干木柴？（q 干木柴干木柴1.2107J/kg，外，外界为标准大气压，并且燃料完全燃烧放出的界为标准大气压，并且燃料完全燃烧放出的热量全部被水吸收）热量全部被水吸收）
12、解解：Q吸吸=cm（t-t0）4200J/(kg0C)5kg600C =1.26 106J；Q放放Q吸吸m1=Q放放/q= 1.2106J/(1.2107J/kg)=0.1kg 例例4、完全燃烧完全燃烧140克焦炭（焦炭的热值为克焦炭（焦炭的热值为3.0107J/kg)能放出多少热量？若这些热量能放出多少热量？若这些热量的的30%被水吸收，则能使被水吸收，则能使30kg 、20的水的水温度升高到多少摄氏度？温度升高到多少摄氏度？解：解：m1= 140g=0.14kg q= 3.0107J/kg = 30% m2=30kg t0=20 Q放放=m1q= o.14kg 3.0107J/kg =0.
13、42107J Q放放Q吸吸=cm (t-t0) 30%0.42107J=4200J/(kg0C)30kg(t-20) t=30 答：答：水温度升高到水温度升高到30 。例例5：某辆小轿车油箱内装有某辆小轿车油箱内装有32kg汽油，司机汽油，司机小李驾车沿高速公路到某地旅游，路程为小李驾车沿高速公路到某地旅游，路程为300km假设轿车是匀速行驶，且受到的阻假设轿车是匀速行驶，且受到的阻力为力为920N已知汽油完全燃烧产生的内能有已知汽油完全燃烧产生的内能有30%转化为机械能，汽油的热值为转化为机械能，汽油的热值为4.6107J/kg求：求：（1）汽车到达目的地牵引力所做的功；）汽车到达目的地牵引
14、力所做的功；（2）通过计算说明汽车在行驶途中是否需要）通过计算说明汽车在行驶途中是否需要加油加油作业：作业：1、用煤气灶既方便又环保，一般的煤气灶正常工作时。、用煤气灶既方便又环保，一般的煤气灶正常工作时。15min可使质量为可使质量为4Kg、温度为、温度为23的水沸腾，该城市的水沸腾，该城市水的沸点为水的沸点为93，求：，求：水吸收的热量；水吸收的热量；若煤气灶放出的热量若煤气灶放出的热量70%被水吸收，煤气灶实际放出被水吸收，煤气灶实际放出的热量为多少？的热量为多少？2、一辆小轿车以某一速度在平直路面上匀速行驶、一辆小轿车以某一速度在平直路面上匀速行驶100km，消耗汽油，消耗汽油10L。若这些汽油完全燃烧放出的。若这些汽油完全燃烧放出的热量有热量有30%用来驱动汽车做有用功，所用汽油的热值用来驱动汽车做有用功，所用汽油的热值为为4.6107 J/kg，密度为，密度为0.7103kg/m3，求：，求： (1)这些汽油完全燃烧放出的热量；这些汽油完全燃烧放出的热量； (2)这辆轿车以该速度匀速行驶时受到的阻力。这辆轿车以该速度匀速行驶时受到的阻力。