第2节_热机效率3.ppt

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1、它们都离不开燃料。燃料燃烧的过程是化学能转变为内能化学能转变为内能的过程。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，燃料的化学能不能燃料的化学能不能全部释放全部释放机械传热机械传热损失一部损失一部分能量分能量热机真热机真正转变正转变为对外为对外做功的做功的部分部分冷却水、废气排出冷却水、废气排出带走的能量带走的能量热机中燃料释放能量的主要走向示意图热机中燃料释放能量的主要走向示意图1、定义：在热机里、定义：在热机里 的那的那 部分能量跟部分能量跟 的能的能

2、量之比，叫做热机的效率。热机的效率量之比，叫做热机的效率。热机的效率 都都 。用来做有用功用来做有用功燃料完全燃烧所获得燃料完全燃烧所获得小于小于1W有有Q放放100%=想一想热机的效率能达到热机的效率能达到100%100%吗？为什么？吗？为什么？不能达到不能达到100%100%，因为热机中可用于做有用功，因为热机中可用于做有用功的能量只是燃料完全燃烧所放出的能量的一部的能量只是燃料完全燃烧所放出的能量的一部分，因为各种热量损失以燃料条件的限制，这分，因为各种热量损失以燃料条件的限制，这部分能量远远小于总能量，所以其与燃料完全部分能量远远小于总能量，所以其与燃料完全燃烧所放出的总能量的比值必然

3、小于燃烧所放出的总能量的比值必然小于1 1，即热，即热机效率小于机效率小于100%100%。蒸气机的效率：蒸气机的效率：6 6 7 7 汽油机的效率：汽油机的效率：202030 30 柴油机的效率：柴油机的效率：3030 45 45 几种热机的效率几种热机的效率1.某饰品加工厂用酒精喷灯加工饰品，张峰师傅在某饰品加工厂用酒精喷灯加工饰品，张峰师傅在1min内用去酒精内用去酒精5g，被加工的质量为，被加工的质量为36g的铜饰品的铜饰品温度从温度从20上升到上升到1070。求。求：（：（1）铜饰品吸收的）铜饰品吸收的热量是多少？（热量是多少？（2）酒精完全燃烧放出的热量是多少）酒精完全燃烧放出的热

4、量是多少？（？（3）酒精喷灯的效率是多少？）酒精喷灯的效率是多少？C铜铜=0.39103J/（kg），q酒精酒精=3.0107J/kg W W有有=cmtcmtQ Q放放=m=m燃料燃料q q燃料燃料2.一台汽油机的功率为一台汽油机的功率为7350W，它每小时消耗的汽，它每小时消耗的汽油为油为2.5kg，这台汽油机的效率为多大？（汽油的热，这台汽油机的效率为多大？（汽油的热值为值为4.6107J/kg）W W有有=FS=FS或或W W有有=Pt=PtQ Q放放=m=m燃料燃料q q燃料燃料3.3.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30cm30cm2 2，一个冲

5、程活塞在气缸中移动的距离是一个冲程活塞在气缸中移动的距离是50mm50mm，满负，满负荷工作时做功冲程燃气的平均压强为荷工作时做功冲程燃气的平均压强为9.0lO9.0lO5 5Pa,Pa,飞轮飞轮lminlmin转动转动18001800周，当汽油机满负荷工作时周，当汽油机满负荷工作时(不不计摩擦计摩擦)，求：，求：(1)(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)(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 3）汽油机的功率）汽油机的功率2、热机在工作过程中造成能量损失的因素有：、热机在工作过程中造成能量损失的因素有：燃料很难全部燃

6、烧；燃料很难全部燃烧；排出的废气带走能量排出的废气带走能量；热机部件要散热热机部件要散热；克服运转机件之间的摩擦消耗能量克服运转机件之间的摩擦消耗能量。3、提高热机效率的方法：、提高热机效率的方法：尽量让燃料充分燃烧；尽量让燃料充分燃烧；设法利用废气的能量设法利用废气的能量；减少能量损失减少能量损失；保证良好的润滑保证良好的润滑。4、减少环境污染的措施：、减少环境污染的措施：改进改进燃烧设备燃烧设备；采取；采取集中供暖集中供暖；城市普及城市普及煤气煤气和和天然气天然气的使用；的使用；在内燃机的排气管在内燃机的排气管安装消声器安装消声器。大气污染大气污染噪声污染噪声污染污染污染洛杉机光化学烟雾事

7、件洛杉机光化学烟雾事件首先，什么是光化学烟雾呢首先，什么是光化学烟雾呢?氮氧化物、烃类等一次污染物氮氧化物、烃类等一次污染物在阳光紫外线的作用下发生一系列光化学反应，生成臭氧在阳光紫外线的作用下发生一系列光化学反应，生成臭氧(占占产物产物85%85%以上以上)、过氧乙酰硝酸酯、高活性自由基、醛类、酮类、过氧乙酰硝酸酯、高活性自由基、醛类、酮类和有机酸等二次污染物，这些一次污染物和二次污染物形成的和有机酸等二次污染物，这些一次污染物和二次污染物形成的混合物称为光化学烟雾，它呈浅兰色、有刺激性和很强的氧化混合物称为光化学烟雾，它呈浅兰色、有刺激性和很强的氧化性，可造成人类及动植物疾病、建筑物毁坏等

8、危害。性，可造成人类及动植物疾病、建筑物毁坏等危害。洛杉机光化学烟雾事件是指洛杉机光化学烟雾事件是指4040年代初期至年代初期至5050年代，发生于年代，发生于美国洛杉机市的一系列光化学烟雾事件的总称。该市临海依山，美国洛杉机市的一系列光化学烟雾事件的总称。该市临海依山，处于处于5050公里长的盆地中，一年有公里长的盆地中，一年有300300天出现逆温天出现逆温(即大气层某一即大气层某一高度上的温度不随高度递减，出现反常增加或不变。这会阻碍高度上的温度不随高度递减，出现反常增加或不变。这会阻碍大气向上的对流扩散和污染物的扩散大气向上的对流扩散和污染物的扩散)，5 51010月阳光强烈。由月阳光

9、强烈。由于大量汽车排放含氮氧化物、碳氢化合物、一氧化碳等废气，于大量汽车排放含氮氧化物、碳氢化合物、一氧化碳等废气，加之洛杉机市特殊的地理及气候条件，自加之洛杉机市特殊的地理及气候条件，自19431943年开始，形成了年开始，形成了多次光化学烟雾事件。当地居民纷纷反应有眼睛或喉咙刺激，多次光化学烟雾事件。当地居民纷纷反应有眼睛或喉咙刺激，其中以其中以19521952年的一次最为严重，大批居民发生眼睛红肿、喉痛、年的一次最为严重，大批居民发生眼睛红肿、喉痛、咳嗽、皮肤潮红等症状，严重者心肺功能衰竭，导致近咳嗽、皮肤潮红等症状，严重者心肺功能衰竭，导致近400400位位6565岁以上老人死亡。此外

10、，植物大面积死亡，车祸增多。岁以上老人死亡。此外，植物大面积死亡，车祸增多。1.内燃机的四个冲程中有两个冲程发生了能量的转内燃机的四个冲程中有两个冲程发生了能量的转 化：一化：一 是压缩冲程，二是是压缩冲程，二是 冲程。虽然冲程。虽然汽油汽油 和柴油都是内燃机的工作物质，但是相同质量的汽和柴油都是内燃机的工作物质，但是相同质量的汽 油和柴油完全燃烧时放出的热量却油和柴油完全燃烧时放出的热量却 。2.柴油机上安装了一个笨重的飞轮，这是为了柴油机上安装了一个笨重的飞轮，这是为了 。做功做功不同不同利用飞轮的惯性完成吸气、压缩、排气冲程利用飞轮的惯性完成吸气、压缩、排气冲程3.转速为转速为1800r

11、/min的四冲程内燃机，每秒经过的四冲程内燃机，每秒经过 个冲程，做功个冲程，做功 次。若该内燃机次。若该内燃机 的功率为的功率为9000W，则一次做功，则一次做功 J。60156004.金属制成的汽缸中装有柴油与空气的混合物，有可能金属制成的汽缸中装有柴油与空气的混合物，有可能使汽缸中柴油达到点燃的过程是：使汽缸中柴油达到点燃的过程是：A、迅速向里推活塞、迅速向里推活塞 B、迅速向外拉活塞、迅速向外拉活塞C、缓慢向里推活塞、缓慢向里推活塞 D、缓慢向外拉活塞、缓慢向外拉活塞 5.在公路上有一辆汽车和一台拖拉机发生故障，经检在公路上有一辆汽车和一台拖拉机发生故障，经检查都是蓄电池坏了，不能启动

12、，把它们推动后查都是蓄电池坏了，不能启动，把它们推动后：A、汽车和拖拉机都能继续行驶、汽车和拖拉机都能继续行驶B、只有汽车可以继续行驶、只有汽车可以继续行驶C、只有拖拉机可以继续行驶、只有拖拉机可以继续行驶D、都不能行驶、都不能行驶6.甲柴油机的效率比乙柴油机的效率低，这表明：甲柴油机的效率比乙柴油机的效率低，这表明：A、甲的功率小、甲的功率小 B、甲做的功少、甲做的功少C、甲消耗的柴油多、甲消耗的柴油多D、甲柴油机内能转化为机械能的百分比小、甲柴油机内能转化为机械能的百分比小7.关于提高热机效率的途径，下列说法中错误的是：关于提高热机效率的途径，下列说法中错误的是：A、尽量使燃料完全燃烧、尽

13、量使燃料完全燃烧 B、尽量减少输出功率、尽量减少输出功率C、尽量减小摩擦、尽量减小摩擦 D、尽量减少热、尽量减少热量损失量损失8.某热机的效率为某热机的效率为20，这表明做，这表明做100J的有用功时：的有用功时：A、要消耗、要消耗20J的燃料内能的燃料内能B、要向外散失、要向外散失80J的热量的热量C、要消耗燃烧后能放出、要消耗燃烧后能放出500J内能的燃料内能的燃料D、要消耗、要消耗80J的燃料内能的燃料内能9.有一台柴油机的效率为有一台柴油机的效率为40，每小时耗油，每小时耗油2kg，则，则 这台柴油机的功率为多少瓦？这台柴油机的功率为多少瓦？（已知柴油的热值为（已知柴油的热值为3.31

14、07J/kg）10.利用太阳可以晒水，假设水箱内装利用太阳可以晒水，假设水箱内装60kg的水，玻的水，玻璃盖面积为璃盖面积为0.84m2，地球上垂直于太阳光线的表面，地球上垂直于太阳光线的表面接受太阳的辐射为接受太阳的辐射为7.65104J/（minm2），水箱吸），水箱吸收太阳能的效率为收太阳能的效率为50，如不考虑水散热的情况，并，如不考虑水散热的情况，并使光总能垂直射入玻璃盖，计算晒水使光总能垂直射入玻璃盖，计算晒水4h后水温升高多后水温升高多少？少？11.把质量为把质量为m、温度为、温度为30的铁块投入到一杯的铁块投入到一杯0 的水中，最终铁块的温度降低到的水中，最终铁块的温度降低到6，那么把另一块，那么把另一块质量为质量为2m、温度为、温度为30的铁块投入到同样的另一杯的铁块投入到同样的另一杯水中，最终铁块的温度是多少？水中，最终铁块的温度是多少？