《热机的效率》.ppt

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1、第14章内能的利用14.2热机的效率导入新课它们都离不开燃料。燃料燃烧的过程是化学能转变为内能的过程。1、你知道的燃料有哪些,它们分别属于哪一类？常见的燃料有煤、石油（加工炼制成汽油、煤油、柴油和液化气等）、天燃气等，农村还用草木等植物的秸杆作燃料.燃料可分为三种：固体燃料、气体燃料、液体燃料液体燃料固体燃料气体燃料思考讨论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？(为什么提供相同的能量)不同燃料所需的量不同？质量相等的不同燃料在完全燃烧时所放出能量的本领不同.想一

2、想燃料的种类很多，固态燃料有木柴、煤等，液体燃料有汽油、酒精等，气体燃料有煤气、天然气等.根据你的经验，相同质量的不同燃料，燃烧时放出的热量是不是相同？要找出事实来支持你的观点，并进行分析.相同质量的不同物质，燃烧时放出的热量是不同的.如，同样烧熟一餐饭，用煤气较少，用煤较多，用干木柴更多，农村用庄稼秸秆要一大堆.燃料的燃烧是一种化学反应，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燃烧放出的热量是不同的。热值：指单位质量的某种物质完全燃烧所放出的热量。其符号是q。热值单位

3、：J/kg(或J/m3)一.燃料的热值小资料一些燃料的热值燃料热值J/kg燃料热值J/kg干木柴约1.2×107柴油4.3×107烟煤约2.9×107煤油4.6×107无烟煤约3.4×107汽油4.6×107焦炭3.0×107氢1.4×108木炭3.4×107煤气约3.9×107J/m3酒精3.0×107沼气约1.9×107J/m3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热值是燃料的一种特性，其大小只与燃料的种类有关，与燃料的质量（体积）、是否燃烧、是

4、否完全燃烧无关。固体或液体燃料：Q放=mq气体燃料：Q放=Vq木炭:3.4×107J/kg物理意义:1千克木炭完全燃烧时放出的热量是3.4×107J1.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.燃料的热值与燃料的多少有关D.燃料的热值与上面三个因素都有关B2.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焦的热量（烟煤的热值q=2.7×107J/kg)?解：∵m＝1.5kgq＝2.7×107J/kg∴由Q＝mq可得：

5、Q＝mq＝1.5kg×2.7×107J/kg＝4.05×107J练一练3.用家用燃气热水器烧水洗澡，假如洗一次澡要用掉天然气0.14m3。问:完全燃烧这么多的天然气能放出多少焦的热量？(q＝8×107J/m3)解：∵V＝0.14m3q＝8×107J/m3∴由Q＝Vq可得：Q＝Vq＝0.14m3×8×107J/m3＝1.12×109J答：完全燃烧这么多的天然气能放出1.12×109J的热量.观察散热、克服摩擦损失废气带走的能量在内燃机中燃料不能完全燃烧。燃料燃烧释放的能量主要去向是：废气带走一部分热量

6、；克服机械摩擦损失一部分能量；散热损失一部分热量；一部分转化为有用的机械能。想想议议在内燃机中燃料是否能够完全燃烧？燃料燃烧释放的能量都到哪里去了？废气内能散热损失机械损失有用机械能高温高压燃气燃料完全燃烧放出的能量1.燃料很难完全燃烧实际放出热量<计算热量2.有效利用热量<放出热量二.热机的效率化学能（100﹪）内能机械能燃烧不完全损失的能量废气带走的能量克服摩擦损失的能量电流通过导线时发热损失的能量散热损失的能量发电机蒸气轮机锅炉散热损失的能量克服摩擦损失的能量电能（30﹪）火电站能流图由图可知

7、，真正能转变为对外做有用功的能量只是燃料燃烧时所释放能量的一部分。蒸气机效率最低：6%~15%；汽油机效率：20%~30%；柴油机效率：30%~45%。热机效率：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。用天然气灶烧水，燃烧1m3的天然气，使100kg的水从20℃升高到70℃.（天然气热值3.2×107J/m3）求：（1）天然气完全燃烧放出热量.（2）水吸收的热量.（3）天然气灶的效率.例题解：(1)∵V＝1m3q＝3.2×107J/m3∴由Q＝Vq可得：Q放＝Vq＝1m3×3.2×10

8、7J/m3＝3.2×107J(2)∵C＝4.2×103J/(kg·℃)m＝100kgΔt＝70℃－20℃＝50℃∴由Q吸＝CmΔt可得：Q吸＝4.2×103J/(kg·℃)×100kg×50℃＝2.1×107J(3)答：（略）1.热机的效率是热机性能的一个重要指标.如：两辆排量相同的小汽车，以相同的速度行驶相同的路程，耗油少的那辆，汽油机的效率高，性能好.2.能量损失、热机效率不高的原因:⑴燃料的不完全燃烧⑵气缸部件吸热后的热量散失⑶废气带走的热量⑷克服摩擦做功而消耗