14.2热机的效率主题讲座专题培训课件.ppt

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1、 汽油机和柴油机的工作过程，有什么不同汽油机和柴油机的工作过程，有什么不同点？点？2.2.内燃机的应用内燃机的应用 汽油机比较轻巧，常用在汽车、飞机和小型农业汽油机比较轻巧，常用在汽车、飞机和小型农业汽油机比较轻巧，常用在汽车、飞机和小型农业汽油机比较轻巧，常用在汽车、飞机和小型农业机械上面。机械上面。机械上面。机械上面。(1)(1)汽油机的应用汽油机的应用(2)(2)柴油机的应用柴油机的应用 柴油机对空气的柴油机对空气的压缩程度压缩程度比汽油机比汽油机更高，更高，因此因此在在做功冲程做功冲程中中气体的压强大于气体的压强大于汽油机，因而可汽油机，因而可以以输出更大的功率输出更大的功率柴油比较便

2、宜，但柴油机比较笨重，主要用在柴油比较便宜，但柴油机比较笨重，主要用在载重汽车、拖拉机、坦克上面。载重汽车、拖拉机、坦克上面。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？不同燃料的放热本领相同吗？怎么比较它们谁不同燃料的放热本领相同吗？怎么比较它们谁的放热本领强呢？的放热本领强呢？等质量的煤和干木柴，充分燃烧，煤放出的热量等质量的煤和干木柴，充分燃烧，煤放出的热量要比柴多得多。要比柴多得多。我们用我们用热值热值这个概念来表示燃料这个概念来表示燃料放出热量的本领。放出热量的本领。一、燃料的热值一、燃料的热值想想议议想想议议某种燃料某种燃料完全燃烧完全燃烧放出的放出的热量热

3、量与其与其质量质量之比，之比，叫做这种燃料的叫做这种燃料的热值热值。1热值热值（1）定义）定义（2）公式）公式（3）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。1.1.说出你熟悉的燃料的热值，并说出你熟悉的燃料的热值，并说明其物理意义说明其物理意义2.2.不同的燃料热值相同吗？不同的燃料热值相同吗？2了解燃料的热值表了解燃料的热值表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？想一想想一想单位单位:国际单位：国际单位：固体、液体燃料的单位：焦每千克固体、液体燃料的单位：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

4、每立方米；符号：符号：J/m3。表中固体燃料、液体燃料同气体燃料的热值表中固体燃料、液体燃料同气体燃料的热值的单位相同吗？各表示什么物理意义？的单位相同吗？各表示什么物理意义？例1、木炭的热值是3.4107Jkg完全燃烧3kg木炭能放出多少热量？例例2：根据热值表，计算一下：根据热值表，计算一下10吨吨氢氢完全燃烧完全燃烧放出多少焦耳的热量？放出多少焦耳的热量？例例3：再算算，若用：再算算，若用干木柴干木柴完全燃烧来获得这完全燃烧来获得这些热量，需要多少吨干木柴？些热量，需要多少吨干木柴？氢的热值是氢的热值是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

5、=qm =1.4108 J/kg 10103 kg =1.41012 J需要干木柴需要干木柴约约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。讨论交流：热机工作时，能不能将燃料所蕴热机工作时，能不能将燃料所蕴藏的化学能全部用来对外做有用功呢？藏的化学能全部用来对外做有用功呢？克服摩擦所克服摩擦所消耗的能量消耗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散热机械散热损失一部损失一部分能量分能量热机热机真正对真正对外做功外做功的部分的部分废气排出带走废气排出带走的能量的能量热机

6、中燃料释放能量的主要走向示意图热机中能量损失的原因燃料的不完全燃烧燃料的不完全燃烧气缸部件吸热后的热量散失气缸部件吸热后的热量散失废气带走的热量废气带走的热量克服摩擦做功而消耗的能量。克服摩擦做功而消耗的能量。二、热机的效率二、热机的效率用来做用来做有用功的那部分能量有用功的那部分能量，与燃料，与燃料完全燃烧完全燃烧放出的能量放出的能量之比，叫做之比，叫做热机的效率热机的效率。=Q吸吸Q放放 1【议一议】提高热机效率的主要途径1.使燃料使燃料充分燃烧充分燃烧；2.在热机的设计和制造上，采用先进的技术尽量在热机的设计和制造上，采用先进的技术尽量减少各种热量损减少各种热量损失失；3.注意保养，保证

7、良好的润滑，减小因克服注意保养，保证良好的润滑，减小因克服摩擦摩擦阻力而额外消耗阻力而额外消耗的能量。的能量。【想一想想一想】热机的效率能达到100%吗？为什么？不能达到100%。因为热机中燃料不能充分燃烧加上各种热量损失，做有用功部分能量远远小于总能量，所以比值必然小于1，即热机效率总小于100%。蒸汽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%燃料燃烧对环境有什么影响？燃料燃烧对环境有什么影响？燃料燃烧排放的烟尘使大气十分浑浊；排放的二氧化硫会形成酸雨；排放大量二氧化碳会加剧温室效应；汽车尾气中的氮氧化物还会造成光

8、化学污染；热机工作时还会产生噪声污染。【总结总结】1燃料的热值：燃料的热值：某种燃料某种燃料完全燃烧完全燃烧放出的放出的热量热量与其与其质量质量之之比，比，叫做这种燃料的叫做这种燃料的热值热值。热值用q表示，的单位是J/kg。气体。2热机效率：热机效率：用来做用来做有用功的那部分能量有用功的那部分能量，与燃料，与燃料完全完全燃烧放出的能量燃烧放出的能量之比，叫做之比，叫做热机的效率热机的效率。=Q有用有用Q总总 1C1对于燃料的热值，下列说法中，属于正确对于燃料的热值，下列说法中，属于正确理解的是理解的是()A燃料的热值跟燃料燃烧时放出的热量成正燃料的热值跟燃料燃烧时放出的热量成正比比 B燃料

9、没燃烧时就没有热值燃料没燃烧时就没有热值C就某种确定的燃料而言，它的热值是一个就某种确定的燃料而言，它的热值是一个确定的值，确定的值，跟燃料的质量及燃料燃烧放出的热量跟燃料的质量及燃料燃烧放出的热量无关无关D容易燃烧的燃料热值一定大容易燃烧的燃料热值一定大练一练练一练2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？假设这些热量全干木柴能放出多少热量？假设这些热量全部被水吸收，能使多少千克水的温度由部被水吸收，能使多少千克水的温度由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)。练一练练一练Q

10、=1.2107 J/kg0.7 kg=8.4106 Jm=Qc(t-t0)8.4106 J 4.2103 J/(kg)(70-20)=40 kg3.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，并且要保证良好的润滑损失，并且要保证良好的润滑 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：一台内燃机运行时各种能量损耗大致为：汽缸散热损失占汽缸散热损失占25，废气带走的能量占，废气带走的能量占30，摩擦等机械损耗占摩擦等机械损耗占10，则内燃机的热机效率为，则内燃机的热机效率为_。35%练一练练一练