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1、第2课时锅炉热效率的计算一、燃烧释放出的热量①能量转化:燃料燃烧时,转化为。②公式选择:如果热值的单位是J/kg,用公式Q=如果热值的单位是J/n?,用公式Q=【例1】完全燃烧140克焦炭,能获得多少焦的热量?(焦炭的热值为3X1。7焦/千克)【例2】我国的地热资源相当丰富,已经发现的天然温泉就有2000处以上,温泉水的温度大多在60叱以上,个别地方达到100°C〜140°Co100kg的温泉水从60°C降低到20°C时所放岀的热量是多少J?这相当于多少n?煤气完全燃烧放出的热量?(煤气的热值为4.2X107J/m3)二.锅炉的效率效率
2、的计算方法①Q%=cmiAt②Q放二n^q或Q放二Vq③H=Q吸/Q放反过来,知道n求其他量①Q«=cmiAt②Q放二Q吸/n③m2二Q放/q或者V二Q放/q或者①Q放=m】q或Q放二Vq②Q吸二Q放n③m2二Q吸/cZt⑴概念:被有效的热量与燃料燃烧释放的之比叫做锅炉的效率,【例3]某物理兴趣小组的同学,用煤炉给10kg的水加热,同时他们绘制了如图所示的加热过程小水温随时间变化的图线。若在6min内完全燃烧了2kg的煤,水的比热容为4.2x103J/(kg-°C),煤的热值约为3xl07J/kgo求:(1)煤完全燃烧产生的热量;(2
3、)经过6min时间加热,水所吸收的热量;(3)煤炉烧水时的热效率。【例4】(P29.3)某同学估测家里的天然气热水器的热效率,以核对铭牌上的数值是否准确。他把家里H动洗衣机的“水屛'设置为40L,用热水器输出的热水注入洗衣机,当注入水的体积达到40L时洗衣机便会自动停止注水。已知当时自來水的温度是15°C,热水器输出热水的温度为40°C,注水前天然气表的示数是2365.89m3,注水后变为2366.05nA该同学家里的热水器的热效率是多少?(结果梢确到1%)q=3.2X107J/m3【巩固练习】1.已知汽油的热值是4.6X107J/kg
4、,完全燃烧500g汽油,求;⑴燃烧汽油产生的热量是多少?(2)若这些热量的50%被水吸收,使水温从20°C开始,升高了40°C,则水的质量是多少?2.酒精是实验室里常用的燃料,现用酒精灯来加热水,若洒精完全燃烧产纶的热虽:有50%被水吸收,现在把0.5kg、20°C的水加热到100°C,需要燃烧多少克酒精?[q酒萨3X107J/kg,c水二4.2X10’J/(kg-°C)3.某物理兴趣小组的同学,用煤炉给10kg的水加热,同时绘制了如图所示的加热过程中水温随时间变化的图线,若在6min内完全燃烧了0.2kg的煤,水的比热容为4.2X1C
5、PJ/(kg.°C),煤的热值为3X107J/kg.煤完全燃烧产生的热量J;在烧水过程屮,热效率最高(选填“0〜加in”、“2〜4min”或“4〜6min"),其值为.第3课时热机效率的计算三.热机的效率⑴概念:热机所做的与所用燃料燃烧释放的之比叫做热机的效率,用热机效率来描述热机的性能。计算热机效率的方法(例题6)©W有二FS或者W沪Pt②Q放二mq或Q放二Vq③n=W有用/Q总反过来求阻力的方法①Q放二mq或Q放二Vq②w有二Q放n③f二W有/S或者f二Pff/V【例6]一辆汽不的发动机输出功率为66150瓦,每小时耗柴油14千克,
6、计算发动机的效率.(柴油的燃烧值为4.3X心焦/千克)【例7】一载重车在一段平直的高速公路上行驶10.08km,所用的时间是8min,消耗的燃油是3L(假设燃汕完全燃烧),汽车发动机在这段时间内的功率为63kw,燃汕的密度是0.8X103kg/m3,热值为3.15X10(2)若1小时要消耗2kg柴油,求柴油机的效率为多少?(柴油机的热值为3.3X107J/kg)J/kg.问:⑴汽车行驶的速度⑵汽午行驶过程中的牵引力⑶汽车发动机的效率【巩固练习】3.有一功率为40KW,热机效率为20%的汽车正在一平直的公路上行驶,此吋油箱中仅剩下5kg的
7、汽汕,如果不考虑热机其他的能量损失,汽车以20m/s的速度向前匀速沿直线行驶,问还可前进多远?(汽油的热值为4.6X107J/kg)6.(2015-内江)如图所示,是绘新一款无人驾驶汽车原型图.汽车自动驾驶时使用雷达传感器,以及激光测距器来了解周围的交通状况.该款车以72km/h的速度在一•段平直的公路上匀速行驶了8km时,消耗汽油1.5L.假设燃油完全燃烧,汽油机的效率为30%,那么,在这段运动过程中,求:(1)该汽车发动机做的有用功是多少?(2)该汽车的输出功率为多少?(已知:汽油的密度为0.8X10123**kg/m3,汽油的热值
8、为4.5X107J/kg)动手动脑学物理5.一台单缸四冲程柴油机的活塞横截面积为120cm2,一个冲程活塞的形成为30cm,做功冲程中燃气的平均压强为5X105*Pa,及其飞轮转速为600r/min,求:(