142_热机的效率.ppt

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1、14.2 热机的效率热机的效率复习复习内燃机的定义与分类。内燃机的定义与分类。内燃机的四个冲程以及各个冲程的能量是如内燃机的四个冲程以及各个冲程的能量是如何转化的。何转化的。在四个冲程中你认为有哪些热量损失？在四个冲程中你认为有哪些热量损失？一、燃料的热值：一、燃料的热值：v符号：符号：_v单位：单位： 。v气体燃料的热值单位：气体燃料的热值单位：_。v热值的物理意义是：热值的物理意义是：一定质量的燃料完全燃烧时放出的热量是多少。一定质量的燃料完全燃烧时放出的热量是多少。焦每千克焦每千克 J/kg(J/m3)某种燃料完全燃烧放出的热量与其质量之比，叫某种燃料完全燃烧放出的热量与其质量之比，叫做

2、这种燃料的热值。做这种燃料的热值。 qv干木柴的热值是干木柴的热值是1.2l07焦物理意义是：焦物理意义是：v完全燃烧完全燃烧2kg干木柴放出的热量是干木柴放出的热量是 Jv公式是：公式是：Q放放=mq (即质量乘以热值即质量乘以热值)1千克干木柴完全燃烧时放出的热量是千克干木柴完全燃烧时放出的热量是1.2107J2.4107气体燃料：气体燃料： Q放放=qV热值热值反映了所有能燃烧的物质的一种反映了所有能燃烧的物质的一种性质，反映了不同燃料在燃烧过程中，性质，反映了不同燃料在燃烧过程中，化学能转化为内能的本领的大小，也化学能转化为内能的本领的大小，也就是说，它是燃料本身的一种特性，就是说，它

3、是燃料本身的一种特性，它只与燃料的种类有关，与燃料的形它只与燃料的种类有关，与燃料的形态、质量、体积、是否完全燃烧均没态、质量、体积、是否完全燃烧均没有关系。有关系。燃料燃料热值热值燃料燃料热值热值干木材干木材约约1.2107柴油柴油4.3107烟煤烟煤约约2.9107煤油煤油4.6107无烟煤无烟煤约约3.4107汽油汽油4.6107焦炭焦炭3.0107氢氢1.4107木炭木炭3.4107煤气煤气约约3.9107 J/m3酒精酒精3.0107沼气沼气约约1.9107J/m3一些燃料的热值（一些燃料的热值（ J/kg ）计算热量公式：计算热量公式： Q放放=mq (即质量乘以热值即质量乘以热值

4、)燃料燃烧释放的能量用来开动热机，燃料燃烧释放的能量用来开动热机，这些能量不会全部用来做有用功。这些能量不会全部用来做有用功。思考：思考：在内燃机中，燃料所释放的能量都到哪里去了？在内燃机中，燃料所释放的能量都到哪里去了？做有用功做有用功的能量的能量废气带走废气带走的能量的能量汽缸散热汽缸散热及摩擦损及摩擦损失的能量失的能量废气带废气带走走机件发机件发热散失热散失机件摩机件摩擦损失擦损失燃料燃烧燃料燃烧产生能量产生能量做有做有用功用功燃烧燃烧不完不完全全热量损失：热量损失：1、燃料未能完全燃烧、燃料未能完全燃烧;2 、废气带走很大一部分能量：、废气带走很大一部分能量： 排气冲程废气的温度较高，

5、内能较大排气冲程废气的温度较高，内能较大;3 、一部分能量消耗在散热上、一部分能量消耗在散热上 冷却水带走能量。冷却水带走能量。4、克服摩擦做功、克服摩擦做功 活塞和曲轴在运动时克服摩擦做功。活塞和曲轴在运动时克服摩擦做功。热机效率：热机效率： 用来做有用功的那部分能量与燃用来做有用功的那部分能量与燃料完全燃烧放出的能量之比。料完全燃烧放出的能量之比。%100Q量燃料完全燃烧料完全燃Q用来做有用功的能量总有用公式：公式：说明：说明： 由于热机在工作时总有能量损失，所由于热机在工作时总有能量损失，所以热机的效率总小于以热机的效率总小于1，汽油机的效率为，汽油机的效率为20%-30%，柴油机的效率

6、为，柴油机的效率为30%-45%。柴油机的效率比汽油机的效率高，这主要柴油机的效率比汽油机的效率高，这主要是因为柴油机的构造和工作过程与汽油机是因为柴油机的构造和工作过程与汽油机有所不同，柴油机在压缩冲程中的压缩程有所不同，柴油机在压缩冲程中的压缩程度比汽油机大。度比汽油机大。提高热机效率的主要途径：提高热机效率的主要途径：1、使燃料充分燃烧。、使燃料充分燃烧。2、尽量减少各种热损失。、尽量减少各种热损失。3、在热机设计和制造上，采用先进的技术。、在热机设计和制造上，采用先进的技术。4、保证良好的润滑，减少因摩擦而另外消耗、保证良好的润滑，减少因摩擦而另外消耗的功。的功。5、充分利用废气的能量

7、，提高燃料的利用率，、充分利用废气的能量，提高燃料的利用率，如利用热电站废气来供热。这种既供电又如利用热电站废气来供热。这种既供电又供热的热电站，比起一般火电站来，燃料供热的热电站，比起一般火电站来，燃料的利用率大大提高。的利用率大大提高。 1、热机所做、热机所做 与所用燃料完全燃烧释放与所用燃料完全燃烧释放的的 之比叫做热机的效率之比叫做热机的效率. 2、热机效率通常用、热机效率通常用 来表示来表示.例如例如:蒸汽机蒸汽机的效率一般在的效率一般在 左右左右;汽油机的效率汽油机的效率为为 ;柴油机的效率为柴油机的效率为 . 3、 一辆汽车的发动机输出功率为一辆汽车的发动机输出功率为66150瓦

8、瓦,每每小时耗柴油小时耗柴油14千克千克,计算发动机的效率计算发动机的效率.（柴油（柴油的燃烧值为的燃烧值为4.3107焦千克）焦千克）有用功有用功百分数百分数6%-15%20%-30%30%-45%39.6%4、轿车已逐步进入我国普通百姓家中、轿车已逐步进入我国普通百姓家中. 已知某国已知某国产骄车每行驶产骄车每行驶100km消耗消耗8L汽油汽油(1L10-3m3)，汽油的密度为汽油的密度为0.71103kg/m3、热值为、热值为4.6l07Jkg则：则： (1)10kg汽油完全燃烧时所产生的热量是汽油完全燃烧时所产生的热量是_J (2)该汽车行驶该汽车行驶100km消耗的汽油的质量是消耗的

9、汽油的质量是_kg (3)当该汽车以当该汽车以50kW的功率在平直公路上以的功率在平直公路上以72kmh的速度匀速行驶时，它所受到的阻力等于的速度匀速行驶时，它所受到的阻力等于_N (4) 该汽车发动机的效率是该汽车发动机的效率是 %.4.6l085.682.5l033. 某单缸四冲程汽油机的气缸活塞面积为某单缸四冲程汽油机的气缸活塞面积为30cm2，一个冲程活塞在气缸中移动的距，一个冲程活塞在气缸中移动的距离是离是50mm，满负荷工作时做功冲程燃气，满负荷工作时做功冲程燃气的平均压强为的平均压强为9.0lO5Pa,飞轮飞轮lmin转动转动1800周，当汽油机满负荷工作时周，当汽油机满负荷工作时(不计摩不计摩擦擦)，求：，求： (1)做功冲程中燃气对活塞的平均压力；做功冲程中燃气对活塞的平均压力； (2)一个做功冲程中燃气对活塞做的功；一个做功冲程中燃气对活塞做的功；（3）汽油机的功率）汽油机的功率v2.7103N 135J 2025w