《《妙讲巧学物理讲义》九级热机 .docx》由会员分享，可在线阅读，更多相关《《妙讲巧学物理讲义》九级热机 .docx（6页珍藏版）》请在taowenge.com淘文阁网|工程机械CAD图纸|机械工程制图|CAD装配图下载|SolidWorks_CaTia_CAD_UG_PROE_设计图分享下载上搜索。
1、精品名师归纳总结第十六章 热 和 能第四节 热机获得内能的一个重要途径燃料的燃烧燃料燃烧： 化学 能转化为 内能 。1、内能的利用 利用内能来加热。从能的角度看，这是内能的转移过程。 利用内能来做功。从能的角度看，这是内能转化为机械能。2、热机： 利用燃料的燃烧来做功的装置。能的转化： 内能 转化为 机械能燃料的化学能通过燃烧转化为内能，又通过做功把内能转变成机械能，这是热机的原理。常见的热机有蒸汽机、内燃机、汽轮机、喷气发动机等。3、内燃机： 将燃料燃烧移至机器内部燃烧，转化为内能且利用内能来做功的机器叫内燃机。内燃机分为汽油机和柴油机两大类。活塞在内燃机的汽缸里往复运动时，从汽缸的一端运动
2、到另一端的过程，叫做一个冲程。多数内燃机是由吸气、压缩、做功、排气四个冲程的不断循环来保证连续工作的。内燃机工作的四个冲程中，只有做功冲程时燃气对活塞做功，其他三个冲程要靠飞轮的惯性来完成。在开头运转时，要靠外力先使飞轮和曲轴运动起来，由曲轴通过连杆带动活塞运动，之后内燃机才能自己工作。每完成一个循环，活塞往复两次，飞轮转动两周。4、燃料的热值定义： 1kg 某种燃料完全燃烧放出的热量，叫做这种燃料的热值。单位： J/kg关于热值的懂得：对于热值的概念，要留意懂得三个关键词“1kg ”、“某种燃料”、“完全燃烧”。1kg是针对燃料的质量而言，假如燃料的质量不是1kg ，那么该燃料完全燃烧放出的
3、热量就不是热值。某种燃料：说明热值与燃料的种类有关。完全燃烧：说明要完全烧尽，否就1kg燃料化学能转变成内能就不是该热值所确定的值。 热值反映的是某种物质的一种燃烧特性，同时反映出不同燃料燃烧过程中，化学能转变成内能的本事大小，也就是说，它是燃料本身的一种特性 ，只与 燃料的种类 有关，与燃料的形状、可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结质量、体积等均无关。公式： Q mq（ q 为热值）。实际中，常利用 Q吸 Q放即 cmt-t0 = qm联合解题。77酒精的热值是 3.0 10 J/kg ，它表示： 1kg 酒精完全燃烧放出的热量是3.0 10 J。7337煤气的热值是 3.9
4、10 J/m ，它表示： 1 m 煤气完全燃烧放出的热量是3.9 10 J。火箭常用液态氢做燃料，是由于：液态氢的热值大，体积小便于储存和运输炉子的效率：定义： 炉子有效利用的热量与燃料完全燃烧放出的热量之比。公式： =Q有效 / Q 总= cmt-t0/ qm 5、热机效率： 热机用来做有用功的那部分能量和完全燃烧放出的能量之比叫做热机的效率。公式： =W有用 / Q 总 = W 有用 /qm提高热机效率的途径：使燃料充分燃烧。尽量减小各种热量缺失机件间保持良好的润滑、尽量减小摩擦。例 1 质量为 3kg 的石油，用去 1/3 后，剩下的石油（）A 、比热容变为原先的2/3，热值不变B、比热
5、容不变，热值变为原先的2/3 C、比热容和热值均为原先的2/3D、比热容和热值都不变分析： 1kg某种燃料完全燃烧放出的热量，叫做这种燃料的热值。它反映的时燃料的特性，其大小与燃料质量、是否完全燃烧、放出的热量无关，但在数值上等于肯定质量的燃料完全燃烧放出的热量（ Q）与（ m）的比值。例 2 有一个太阳能热水器，在晴天气温为20时，每天将 50kg 的水加热至 50，那么每天节省73多少煤气？（煤气大的热值q=3.9 10 J/m ）分析： 在热水器里，水吸取的时太阳的辐射热，温度上升，假如这些热量由燃烧煤气来获得，根据煤气的热值即可求得需要多少煤气。这部分煤气即为每天至少可以节省下来的那部
6、分。解： 50kg 的水从 20加热至 50吸取的热量为36Q 吸=cm t=4.2 10 J/ （） 50kg 50 20=6.3 10 J实际上，煤气燃烧所放的热量并不能完全被水吸取，即燃烧效率总小于1 ，因此实际可节省的煤气比运算出的数值更大。可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结1、汽油机的一个工作循环是由四个冲程组成，其中在做功冲程中燃气对活塞做功，实现了 能向能的转化图15-11表示的是汽油机的冲程（填冲程的名称）可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结72、汽油的热值是 4.6 10 J/kg ，表示的意义是，现有汽油 500g，如燃烧一半，剩余汽油的热值是 J
7、/kg.可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结3、西气东输主干线西起塔里木盆的的轮南油气田，向东途经九个省区，最终到达上海，总计年输10 3可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结送自然气 1.2 10m，即年输气质量为 kg 。如这些自然气完全燃烧放出的热量是 J。可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结37（管道内自然气密度为6kg/m ，自然气的热值是5 10 J/kg ）4、一台内燃机运行时各种能量损耗大致为：汽缸散热缺失占25，废气带走的能量占30，摩擦等机械损耗占 10，就它的机械效率为。5、以下有关四冲程内燃机的表达中，不正确选项（） A 工作中只有做功
8、冲程把内能转化为机械能B工作中压缩冲程是把内能转化为机械能 C工作开头时要靠外力启动D每一个工作循环，燃气只做功一次6、关于“热机”，以下说法中正确选项 A压缩冲程中的能量转化是内能转化为机械能B 做功冲程中的能量转化是机械能转化为内能C 热机所产生的噪音，可以被热机上的消音器完全吸取D 用水循环来降低热机的温度，主要是利用水比热容较大的特性7、甲、乙两汽车，甲的汽油机效率比乙的汽油机效率高，这说明（）A 甲做功比乙多B甲做功比乙快 C甲消耗的汽油比乙少D以相同的牵引力行驶相同的路程，甲耗油比乙少8、用煤气灶既便利又环保，一般的煤气灶正常工作时，15min 可使 4kg、23的水沸腾，该城市水
9、的沸点为 93，求：（1） 水吸取的热量。（2） 如煤气放出的热量70%被水吸取，煤气灶实际放出的热量为多少？9、某中学为同学供应开水，用锅炉将200 的水从25加热到100，燃烧了 6 的无烟煤。37水的比热容是 4.2 10 J/ （） , 无烟煤的热值是 3.4 10 J/ 可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结试求：（ 1）锅炉内 200 的水吸取的热量是多少？（ 2） 6 无烟煤完全燃烧放出的热量是多少？（ 3）此锅炉的效率是多少？1、一台内燃机运行时各种能量损耗大致为：汽缸散热缺失占25%，废气带走的能量占30%，摩擦等机械损耗占 10%，就它的机械效率为。2、柴油机是工
10、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72kg 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 10 J kg）3、要使4kg 的水温度上升50需要吸取多少热量？如这些热量全部由燃烧酒精获得（不计热量可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结缺失），就需要完全燃烧多少酒精？C=4.2 1037 J/kg 可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结水J（ kg）， q 酒精=3.0 104、小明学习了热学的有关学问后，知道水的比热是4.2 103 J（ kg），他想估算一下自己家每天烧水、做饭需要的热量，于是小明认真记录
11、了他家每天烧水、煮饭、炒菜需要的时间，并把它折算成烧水时间，相当于每天将30kg20 的水烧开（1） 小明家每天烧水做饭需要多少热量.（2） 假如一般煤的燃烧值为3 107J/kg，从理论上讲小明家每天烧水做饭需要多少煤.（3） 小明家实际平均每天需要烧4 块蜂窝煤，按每块蜂窝煤含煤0.5kg 算，他家每天实际用煤 2kg，由此小明运算出他家煤炉的效率只有16.5% ，你认为小明家煤炉效率低的缘由是什么.（4） 从大的方面讲，家用煤炉除了热效率低铺张能源的缺点外，另一个主要缺点是什么.可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结（1） Q cmt2 t 1J将数据代入得 Q 1.0 107
12、1.010 7可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结（2） m7kg 0.33kg可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结310（3） 煤不能完全燃烧。热量散失严峻（4） 产生废渣、废气，造成环境污染一、汽油机和柴油机的比较：汽油机柴油机构造：顶部有一个火花塞。顶部有一个喷油嘴。点燃方式点燃式压燃式效率低高应用小型汽车、摩托车载重汽车、大型拖拉机不吸气冲程吸入汽油与空气的混合气体吸入空气同点相同冲程： 活塞在往复运动中从汽缸的一端运动到另一端。点一个工作循环活塞往复运动2 次，曲轴和飞轮转动2 周，经受四个冲程，做功1 次。二、关于热量的综合运算在热量的综合运算中，有关物体吸放热公式、燃料燃烧放热公式、热机效率、热平稳方程、焦耳定律放热公式的综合应用的题目难度较大。在解题过程中要留意各个公式的正确应用和热量在传递过程中的等量关系。三、练习10、内能的利用受到什么条件的限制？在航天飞机上，为什么不用内燃机作动力机？ 答：燃料燃烧需要氧气而离开的球的航天飞机上缺乏氧气。11、有一辆功率为92kW 的载重汽车，它的发动机要效率为20%，当汽车通过 95km 的路时，7共用去了 50kg 的汽油，求这辆汽车的速度为多大？（汽油的热值为4.6 10 J/kg ）19m/s 。可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结可编辑资料 - - - 欢迎下载