142热机的效率.ppt

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1、热机的效率热机的效率第十四章第十四章 第第节节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？固体燃料固体燃料液体燃料液体燃料气体燃料气体燃料燃烧相同燃烧相同质量的质量的不同的燃料，不同的燃料，放出的热量是不放出的热量是不同的，同的，也就是说，也就是说，不同的燃料燃烧放出的热量的能不同的燃料燃烧放出的热量的能力是不同的，力是不同的，在物理学中用在物理学中用热值热值来表示燃料来表示燃料燃烧燃烧放放出热量的本领。出热量的本领。一、燃料的热值一、燃料的热值若一个三口之家使用不同的燃料供家庭若一个三口之家使用不同的燃料供家庭使用，如烧使用，如烧水，做饭，煮菜，约要木柴水，做饭，煮菜

2、，约要木柴200千克，约要煤千克，约要煤90千千克、约要液化气克、约要液化气30千克，约要桔杆千克，约要桔杆400千克，使用千克，使用不同的燃料，消耗量是不同的，这是什么道理呢？不同的燃料，消耗量是不同的，这是什么道理呢？某种燃料完全燃烧放出的热量与其某种燃料完全燃烧放出的热量与其质量之比，质量之比，叫做这种燃料的叫做这种燃料的热值热值。（2）单位）单位：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（3）热值在数值上等于）热值在数值上等于1 kg某种燃料完全燃某种燃料完全燃烧放出的热量。烧

3、放出的热量。（1）定义）定义（4）意义：干木柴的热值是意义：干木柴的热值是 1.2107 J/kg，意义是意义是1kg的的干木柴干木柴完全燃烧放出的热量是完全燃烧放出的热量是1.2107 J。煤气的煤气的热值是热值是 3.9107 J/m3 ,意义是意义是1 m3的煤气的煤气完全燃烧放出的热量是完全燃烧放出的热量是3.9107 J。1 1、请说出你熟悉的燃料的热值，并说明其物理意义。、请说出你熟悉的燃料的热值，并说明其物理意义。2了解燃料的热值表了解燃料的热值表2、热值是燃料的特性，它反映的是燃料燃烧过程中、热值是燃料的特性，它反映的是燃料燃烧过程中所释放热量本领大小的物理量。所释放热量本领大

4、小的物理量。它的大小由燃料的种它的大小由燃料的种类决定类决定。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？想一想想一想因为氢的热值大因为氢的热值大1对于燃料的热值，下列说法中，属于正确理解的是对于燃料的热值，下列说法中，属于正确理解的是 ( A 燃烧燃烧1千克某种千克某种燃料放出燃料放出的热量叫做这种燃料的的热量叫做这种燃料的热值热值 B 燃料不完全燃烧时的热值比完全燃烧的热值小燃料不完全燃烧时的热值比完全燃烧的热值小 C 燃料燃料燃烧时质量越大，热值越大燃烧时质量越大，热值越大 D 燃料的热值跟燃料的

5、种类有关，跟燃料的质量及燃燃料的热值跟燃料的种类有关，跟燃料的质量及燃料燃烧放出的热量无关料燃烧放出的热量无关练一练练一练D干木柴的热值是干木柴的热值是 1.2107 J/kg，意义是意义是1kg的的干木柴干木柴完全燃烧放出的热量是完全燃烧放出的热量是1.2107 J。3kg的的干木柴干木柴完全燃烧放出的热量是多少完全燃烧放出的热量是多少 ？2kg的的干木柴干木柴完全燃烧放出的热量是多少完全燃烧放出的热量是多少 ？mkg的的干木柴干木柴完全燃烧放出的热量是多少完全燃烧放出的热量是多少 ？2 1.2107 J3 1.2107 Jm1.2107 J Q放放 = qm（3）公式：）公式：质量质量热值

6、热值mkg的的某种燃料某种燃料完全燃烧放出的热量完全燃烧放出的热量体积为体积为V的的某种燃料某种燃料完全燃烧放出的热量完全燃烧放出的热量Q放放 = q V练习练习1、汽油的热值为汽油的热值为4.6 107 J/kg，现有汽油现有汽油4Kg,选其中一完半全燃烧，放选其中一完半全燃烧，放出的热量是出的热量是 J， 剩余汽油剩余汽油的热值是的热值是 J/kg9.2 107 4.6 107 2、计算一下、计算一下10吨吨氢氢完全燃烧放出多少焦耳的热量？完全燃烧放出多少焦耳的热量？若用若用干木柴干木柴完全燃烧来获得这些热量，需要完全燃烧来获得这些热量，需要多少吨干木柴？多少吨干木柴？氢的热值是氢的热值是

7、1.4108 J/kg干木柴的热值干木柴的热值1.2107 J/kg放出热量放出热量Q放放 = qm =1.4108 J/kg 10103 kg =1.41012 J需要干木柴需要干木柴kg 101.2J/kg 101.2J 101.45712热值热值热量热量m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。3已知干木柴的热值是已知干木柴的热值是1.2107 J/kg，完全燃，完全燃烧烧0.7 kg干木柴能放出多少热量？干木柴能放出多少热量？解：解：Q放放 = qm =1.2107 J/kg0.7 kg = 8.4106

8、 Jm =Q吸吸c(t - -t0) 8.4106 J 4.2103 J/(kg)(70 - -20 ) = = 40 kg假设这些热量全部被水吸收，能使多少千克水的温度假设这些热量全部被水吸收，能使多少千克水的温度由由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)。Q吸吸= Q放放用煤气烧水时，煤气能完全燃烧吗？煤气燃烧用煤气烧水时，煤气能完全燃烧吗？煤气燃烧放出的热量能全部被水吸收吗？放出的热量能全部被水吸收吗？煤气不能完全燃烧煤气不能完全燃烧，损失了一部分能量，装水的容器吸损失了一部分能量，装水的容器吸收了一部分能量，煤气灶本身也会吸收一部分量收了

9、一部分能量，煤气灶本身也会吸收一部分量 ，高温，高温的烟带走的烟带走 了一部分能量，还有一部分能量直接散失掉了，了一部分能量，还有一部分能量直接散失掉了，等等。水吸收的热量只占煤气完全燃烧放出热量的一部等等。水吸收的热量只占煤气完全燃烧放出热量的一部分，只有水吸收的热量才是有效利用的。分，只有水吸收的热量才是有效利用的。热效率热效率-有效吸收的能量有效吸收的能量与燃料与燃料完全燃烧放出完全燃烧放出的热量的热量的比值，叫热效率的比值，叫热效率公式：热效率公式：热效率=有效吸收的能量有效吸收的能量/ 燃料完全燃烧放出的热量燃料完全燃烧放出的热量1用来做有用功的那部分能量，与燃料完全用来做有用功的那

10、部分能量，与燃料完全燃烧放出的能量之比，叫做燃烧放出的能量之比，叫做热机的效率热机的效率。汽油在汽缸中能汽油在汽缸中能否否完全燃烧？完全燃烧？汽油汽油燃烧释放的燃烧释放的能量都到哪里去了？能量都到哪里去了？废气内能、废气内能、散热损失、散热损失、有用机械能有用机械能二、热机的效率二、热机的效率想一想想一想燃气燃气内能内能机械损失机械损失的内能的内能汽油在汽缸中不能完全燃烧，损失了一部分能量汽油在汽缸中不能完全燃烧，损失了一部分能量机械装置也会吸收一部分能量，机械装置也会吸收一部分能量，废气带走了废气带走了一部分能量一部分能量机械传动等克服摩擦消耗机械传动等克服摩擦消耗一部分能量一部分能量 蒸汽

11、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%（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 a 、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； b、 改进热机，减少各种能量损失；改进热机，减少各种能量损失； c、利用废气的能量。、利用废气的能量。3. 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，即热机做

12、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：汽缸散一台内燃机运行时各种能量损耗大致为：汽缸散热损失占热损失占25，废气带走的能量占，废气带走的能量占30，摩擦等机械，摩擦等机械损耗占损耗占10，则内燃机的热机效率为，则内燃机的热机效率为_。 35%4、小洋家煮饭、烧水使用的是管道天然气，、小洋家煮饭、烧水使用的是管道天然

13、气，已知天然气的热值为已知天然气的热值为8.4107Jm3，放出，放出的热量有的热量有50被有效利用，现要将质量为被有效利用，现要将质量为4kg，初温为，初温为25的水加热到的水加热到100，需要完，需要完全燃烧多少立方米的天然气？全燃烧多少立方米的天然气？5、现代家庭装修中有些浴室使用燃气热水器提供、现代家庭装修中有些浴室使用燃气热水器提供热水，小芳家安装燃气热水器，已知水进入热水器热水，小芳家安装燃气热水器，已知水进入热水器前的温度是前的温度是10 ，洗澡时洗澡时热水器热水器输出的热水温度输出的热水温度设为设为40 ，如果小芳洗一次澡用如果小芳洗一次澡用热水热水0.05 m3，已知水的比热容为已知水的比热容为4.2103 J/(kg)。求。求（1）所用热水的的质量是多少）所用热水的的质量是多少（2）水从热水器中吸收的热量是多少）水从热水器中吸收的热量是多少（3）若天燃气完全燃烧放出的热量的）若天燃气完全燃烧放出的热量的70%被水吸被水吸 收，需要消耗多少收，需要消耗多少m3的天燃气的天燃气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