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1、第第2 2节节 热机的效率热机的效率第十四章第十四章 内能的利用内能的利用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？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。固体燃料液体燃料气体燃料燃料可分为三种请你说说请你说说日常生活中常用到的燃料有哪些？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。植物的秸杆作燃料。不同燃料的放热本领相同吗？怎么比较它们谁不同燃料的放热本领相同吗？怎么比较它
2、们谁的放热本领强呢？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。我们用热值这个烧，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领。概念来表示燃料放出热量的本领。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，叫之比，叫做这种燃料的做这种燃料的热值热值。符号：。符号：q国际单位：国际单位：焦每千克焦每千克；符号：；符号：J/kg。气体燃料的单位：气体燃料的单位：焦每立方米；焦每立方米；符号：符号：J/m3。1热值热值 热值在
3、数值上等于热值在数值上等于1 kg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。（1）定义）定义（2）物理意义）物理意义 （3）单位）单位Q-燃料完全燃烧释放的热量燃料完全燃烧释放的热量-J-燃料的热值燃料的热值-J/kg (J/ m3 )-燃料的质量燃料的质量-kgV-气体燃料的体积气体燃料的体积-m32 2、热值的、热值的计算计算 Qq =m（Q=mq ）固体和液体固体和液体m=Qq q =QV（Q=qV ）气体气体V=Qq 3、热值是物质的一种热值是物质的一种属性属性，只与燃，只与燃料的料的种类种类有关。与质量、放出的热量等有关。与质量、放出的热量等无关。无关。反映燃料燃烧时化
4、学能转化为内能的本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，领的大小的物理量，6、无烟煤的热值为、无烟煤的热值为3.4107J/kg，意义：表示意义：表示1kg的无烟煤在完全燃烧时所放出的热量的无烟煤在完全燃烧时所放出的热量为为3.4107J。液化气的热值为液化气的热值为4.9107J/m3，表示表示1m3的液化气在完的液化气在完全燃烧时所放出的热量为全燃烧时所放出的热量为4.9107J。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想一想想一想根据热值表，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
5、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？q=1.4108 J/kgq=1.2107 J/kgQ = qm =1.4108 J/kg 10103 kg =1.41012 Jkg 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。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，由于机械传动等，克服摩擦所消耗克服摩
6、擦所消耗的能量的能量燃料很难全部燃烧，燃料很难全部燃烧，燃料的化学能不能全燃料的化学能不能全部释放部释放机械传热损机械传热损失一部分能失一部分能量量热机真正热机真正转变为对外转变为对外做功的部分做功的部分废气排出带走的能废气排出带走的能量量二、热机的效率二、热机的效率1、定义：用来做、定义：用来做有用功有用功的那部分能量与燃料的那部分能量与燃料完完全燃烧全燃烧放出来的能量放出来的能量之比之比称为热机效率。称为热机效率。Q放放100%2、 =Q有有 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%各种热机的效率各种热机
7、的效率:蒸汽机蒸汽机:615汽油机：汽油机：2030柴油机：柴油机：3040飞机上的喷气式发动机：飞机上的喷气式发动机：50604、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（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 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； 改进热机，减少各种能量损失；改进热机，减少各种能量损失； 利用废气的能量。利用废气的能量。提高热机的效率的途径？提高热机的效率的途径？使燃料充分燃烧;尽量减少各种热量损
8、失；在热机的设计和制造上采用先进的技术；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。C1对于燃料的热值，下列说法中，属于正确理对于燃料的热值，下列说法中，属于正确理解的是解的是 ( ) A燃料的热值跟燃料燃烧时放出的热量成正比燃料的热值跟燃料燃烧时放出的热量成正比 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，它的热值是一个确就某种确定的燃料而言，它的热值是一个确定的值，定的值， 跟燃料的质量及燃料燃烧放出的热量无关跟燃料的质量及燃料燃烧放出的热量无关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
9、.2107 J/kg，完全燃，完全燃烧烧0.7 kg干木柴能放出多少热量？假设这些热量全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部被水吸收，能使多少千克水的温度由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)。练一练练一练Q = 1.2107 J/kg0.7 kg = 8.4106 Jm =Qc(t - -t0) 8.4106 J 4.2103 J/(kg)(70 - -20 ) = = 40 kg3. 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
10、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 D练一练练一练4一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%练一练练一练什么是什么是燃料的燃料的热值？热值？燃料完全燃料完全燃烧时放燃烧时放出热量如出热量如何计算何计算? ?提高热机提高热机的效率与的效率与节能环保节能环保课堂小结课堂小结