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1、热机效率与环境保护,一些燃料,燃料燃烧的过程是化学能转化为内能的过程,质量相同的不同燃料在完全燃烧时放出的热量时是不同的。,不同燃料燃烧时释放热量的能力不同!,思考:用不同的燃料烧开同一壶水,水吸收的热量是否相同,所需不同燃料的质量一样吗?,在不计热量的损失,不同的燃料完全燃烧所放出的热量是否相同,一、热值,2.定义:某种燃料完全燃烧时放出的热量与所用该燃料的质量之比,叫这种燃料的热值,符号:q,1.物理意义:反应燃料燃烧时放热的能力。,思考:10kg的干木柴完全燃烧放出1.2108J的热量,1kg的烟煤完全燃烧放出2.9107J的热量,则哪种燃料的热值较高?,4.单位:J/kg ,焦每千克,
2、观察热值的表格,从中发现了什么?,一、热值,2.定义:某种燃料完全燃烧时放出的热量与所用该燃料的质量之比,叫这种燃料的热值,符号:q,1.物理意义:反应燃料燃烧时放热的能力。,4.单位:J/kg ,焦尔每千克,一般气体:J/m3,焦尔每立方米,体积,5.q酒精 = 3107J /kg,表示 1kg酒精完全燃烧放出的热量是3107J,q煤气=1.8107J /m3,表示1m3煤气完全燃烧放出的热量是1.8107J,例1:求5L酒精完全燃烧释放的热量。 (q酒精=3.0107J/Kg ,酒精=0.8103 kg/m3),判断题:,(1)一桶汽油比半桶汽油的热值大,(3)煤油的热值比酒精大,就是说完
3、全燃烧时放出的热量比酒精多,(2)采取措施使燃料燃烧的充分,就可以提高燃料的热值,(4)任何燃料实际燃烧时放出的热量都比按热值计算出来的数值小。,7.热值的认识:,1)热值是燃料的一种特性,只与物质的种类有关。与物质质量、是否完全燃烧等无关。,2)图像,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E5,燃料很难全部燃烧,燃料的化学能不能全部释放E3,机械传热损失一部分能量E4,废气排出带走的能量E2,燃料完全燃烧所释放的能量E1,二、热机效率1、热机运转中,对外做的有用功与燃料完全燃烧所释放的热量的比值。,2、 热机效率总是小于1,例1:
4、某柴油机功率为20kw,正常工作每小时耗油6kg,q柴油=3.3107J/kg求:柴油机的,(2016安徽) 某家用轿车,重为1.5104N,当车以72km/h的速度匀速直线行驶了0.5h,消耗汽油 3kg,期间车受到的阻力为车重的0.08倍。已知汽油的热值为4.6107J/kg,在此过程中,求: (1)车通过的路程; (2)牵引力做功和功率; (3)汽车发动机的效率。,3.提高热机效率的方法,(1)使燃料充分燃烧,(2)改进设备,减小机械散热,(3)加润滑油,减小摩擦,4.热机工作时造成的污染,(1)大气污染:使用无铅汽油,(2)噪声污染:安装消声器,例2:用酒精灯把1kg,初温为20的水加
5、热到70 ,消耗了20g的酒精(1)求水吸收的热量(2)求酒精完全燃烧放出的热量(3)水吸收的热量和酒精完全燃烧放出的热量是否相同,说明什么问题?,三、热效率公式,例5:某同学在家里用灶台烧水,用干柴来加热水,效率为21%,燃烧2Kg的干木柴能将100Kg的水从20升高多少?,例4:一台效率为40%的柴油机,当输出3.44107J有用功时,消耗的柴油质量是多少?(q柴油=4.3107J/kg),例6、有一种太阳能热水器,铭牌上的部分参数如下表所示将它安装在阳光充足的水平台面上,并送满水。(1)晴天平均每平方米的面积上,每小时接收的太阳能约为2.8106J若该热水器接受太阳能的有效面积为1.5m2,每天日照时间按8h计算,则它一天中接收的太阳能(E)约为多少?(2)若这些太阳能有60%被热水器中的水吸收,则可使水温升高多少?c水=4.2103J/(kg),