第2节 热机的效率.ppt

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1、第2节热机的效率学习目标1、从能量转化的角度认识燃料的热值。2、从能量转化和转移的角度认识效率。3、知道内能的利用在人类社会发展史上的重要意义。1.我们日常生活中所用的燃料有哪些？2.我们要烧开同一壶水，现有三种燃料：干草、木柴、煤炭，用哪种燃料用量最少？思考讨论一、燃料的热值：柴、煤炭、煤油、煤气、天然气；1、燃料的分类：固体燃料、液体燃料和气体燃料。例如：2、燃料的燃烧：能量转化：作用：实质：化学变化猜测：化学能---内能（热能）给人类提供绝大部分内能，用来加热或做功。相同质量的不同燃料，完全燃烧时放出的热量相同吗？3、热值燃料的燃烧是一种

2、化学反应，燃烧过程中，储存在燃料中的化学能被释放，转变为内能。相同质量的不同燃料完全燃烧放出的热量是不同的。（1）定义：（2）单位及符号：焦每立方米(J/m3)指某种物质完全燃烧放出的热量与其质量之比。其符号是q。公式：q=Q放/m焦每千克（J/kg）（3）物理意义：约1.9×107J·m-3沼气3.0×107J·kg-1酒精约3.9×107J·m-3煤气3.4×107J·kg-1木炭1.4×108J·kg-1氢3.0×107J·kg-1焦炭4.6×107J·kg-1汽油约3.4×107J·kg-1无烟煤4.6×107J·kg-1煤油约2.9×

3、107J·kg-1烟煤3.3×107J·kg-1柴油约1.2×107J·kg-1干木柴P23一些燃料的热值木炭:3.4×107J/kg1千克木炭完全燃烧时放出的热量是3.4×107J.煤气:3.9×107J/m3物理意义:1立方米煤气完全燃烧时放出的热量是3.9×107J.物理意义:练习：1kg汽油的热值小，2kg汽油的热值大？1m³天然气完全燃烧的热值大，未完全燃烧的热值小？1kg干木柴完全燃烧放出的热量？2kg？为什么可以把氢气作为火箭燃料？4、热量的计算：Q放=qm(即热值乘以质量)Q放=qv(即热值乘以体积)（１）燃料完全燃烧放热：例题

4、1：小明某次用火炉烧水时，共消耗了1.5kg的烟煤，试计算这些烟煤完全燃烧放出多少热量（烟煤的热值q=2.7×107J/kg)?解：Q=mq=1.5kg×2.7×107J/kg=4.05×107J答：这些煤完全燃烧放出的热量为4.05×107J例题2：把5kg40℃的水烧开，需要完全燃烧多少kg的干木柴？（已知干木柴的热值为1.2×107J/kg，外界为标准大气压，并且燃料完全燃烧放出的热量全部被水吸收）解：因为Q吸=cm（t-t0）=4200J/(kg·0C)×5kg×（1000C-400C）=1.26×106J；且Q放＝Q吸所以m1=Q放/

5、q=1.2×106J/(1.2×107J/kg)=0.1kg（２）热平衡方程式：若无热量损失时，Q放＝Q吸二、热机的效率思考：在例1中小明烧水用了1.5kg的烟煤，这些煤完全燃烧放出的热量为4.05×107J，实际放出的热量是4.05×107J吗？为什么？水实际吸收的热量呢？水实际吸收的热量，称为有效利用的热量。1、炉子的效率：η=Q吸Q放=cm△tqm1)定义：2）公式：有效利用的热量（水吸收的热量）与燃料完全燃烧放出的热量之比。2、提高燃料利用率，节约能源的措施：1）使煤充分燃烧：将煤磨成煤粒，加大送风量。2）加大受热面积，减少烟气带走的热

6、量：3、热机的效率：1）定义：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。2）公式：η=Q放W有=qmW有<1思考：在内燃机中，燃料所释放的能量都到哪里去了？做有用功的能量废气带走的能量（最多）汽缸散热及摩擦损失的能量损耗1：_____损耗2：——————损耗3：______________燃料燃烧产生能量在热机的各种能量的损失中,____带走的能量最多.设法利用热机_____的能量，是提高燃料利用率的重要措施。做有用功燃烧不完全废气带走机件发热散失机件摩擦损失废气废气3）热机中的能量损耗：废气带走的热量；气缸部件吸热后的热量散失；克

7、服摩擦做功而消耗的能量；燃料的不完全燃烧；以上都是引起能量损失的原因。因此，提高热机效率，可提高燃料的利用率。蒸气机效率最低：6%~15%；汽油机效率：20%~30%；柴油机效率：30%~45%。4）提高热机效率的途径和节能方法：（l）尽可能减少各种热损失，如保证良好的润滑，减少因克服摩擦所消耗的能量；　(2)设法利用废气的能量，提高燃料的利用率，如利用热电站废气来供热。这种既供电又供热的热电站，比起一般火电站来，燃料的利用率大大提高。１、关于燃料的热值正确的是（）A．燃料的热值与燃料的燃烧程度有关B．燃料的热值与燃料的种类有关C．燃料的热值

8、与燃料的多少有关D．燃料的热值与上面三个因素都有关解析：选B。热值是燃料的一种特性，它的大小只与燃料的种类有关，与燃料的燃烧程度、质量没有关系。中考链