第四章內能的利用2熱機的效率

第十四章內能的利用第2節(jié)熱機的效率①課前回顧內燃機的定義與分類。內燃機的四個沖程以及各個沖程的能量是如何轉化的。熱量的計算公式Q=cmΔtQ吸=cm(t-t0)Q放=cm(t0-t)解:Δt=20℃，m=100g=0.1kgQ放=cmΔt=0.46×103J/(kg·℃)×0.1kg×20℃=920J質量為100g、初溫為50℃的鐵塊，溫度降低20℃，求鐵塊放出的熱量是多少？C鐵=0.46×103J/(kg·℃)它們都離不開燃料。燃料燃燒的過程是化學能轉變?yōu)閮饶艿倪^程。導入新課固體燃料液體燃料氣體燃料燃料可分為三種日常生活中常用到的燃料有哪些？

常見的燃料有煤、石油（加工煉制成汽油、煤油、柴油和液化氣等）、天燃氣等，農村還用草木等植物的秸桿作燃料。不同燃料的放熱本領相同嗎？怎么比較它們誰的放熱本領強呢？經驗告訴我們，等質量的煤和干木柴，充分燃燒，煤放出的熱量要比柴多得多。我們用熱值這個概念來表示燃料放出熱量的本領。一、燃料的熱值想想議議某種燃料完全燃燒放出的熱量與其質量之比，叫做這種燃料的熱值。國際單位：焦每千克；符號：J/kg。氣體燃料的單位：焦每立方米；符號：J/m3。1．熱值熱值在數值上等于1kg某種燃料完全燃燒放出的熱量。（1）定義（2）物理意義（3）單位幾種燃料的熱值（焦/千克）

氫1.4×108

汽油4.6×107

酒精3.0×107

柴油3.3×107

煤氣（約）3.9×107

煤油4.6×107

天然氣7.1~8.8×107

煙煤（約）2.9×107

無煙煤（約）3.4×107

焦炭3.0×107

木炭3.4×107

干木柴（約）1.2×107

（J/m.3

）（J/m.3

）小結：熱值：熱值的符號：q

熱值的單位：J/kg（J/m3）1kg某種燃料在完全燃燒時所放出的熱量叫做燃料的熱值。1.燃料燃燒是

變化？（填“物理”或“化學”）其能量的轉化是

能轉化為

能。2.酒精的熱值為3.0×107J/kg，它的物理意義是

煤氣的熱值為3.9×107J/m3，它的物理意義是

化學化學內1kg的酒精完全燃燒放出的熱量為3.0×107J1m3的煤氣完全燃燒放出的熱量為3.9×107J謝謝第十四章內能的利用第2節(jié)熱機的效率②年級：初三科目：物理主講：勞老師

一、燃料的熱值1千克某種燃料完全燃燒放出的熱量叫做這種燃料的熱值。（2）單位：

J/kg（或J/m3）焦每千克（或焦每立方米）（1）定義：Q放

=qm（3）公式：質量熱值（4）q煤油=4.6×107J/kg的意義：1kg的煤油完全燃燒時放出的熱量為4.6×107J或:Q放

=qV體積請說出你熟悉的燃料的熱值，并說明其物理意義。2．了解燃料的熱值表為什么發(fā)射火箭上天要用氫做燃料？3．有關燃料燃燒放熱的計算想一想根據熱值表，計算一下10噸氫完全燃燒放出多少焦耳的熱量？再算算，若用干木柴完全燃燒來獲得這些熱量，需要多少噸干木柴？氫的熱值是1.4×108J/kg干木柴的熱值1.2×107J/kg放出熱量Q=熱值×質量

=1.4×108J/kg×

10×103kg

=1.4×1012J需要干木柴約120噸干木柴完全燃燒放出的熱量等于10噸氫完全燃燒放出的熱量。1、理解熱值：熱值是燃料本身的一種特性，它只與燃料的種類有關，與燃料的質量和是否完全燃燒無關。2、計算燃料燃燒放出的熱量：

A.固體燃料：Q放

=qm

B.氣體燃料：Q放

=qV注意：

1.木炭的熱值為q=3.4×107J/kg，完全燃燒質量為m=5kg木炭放出的熱量為多少？2.煤氣的熱值為q=3.9×107J/m3

，完全燃燒體積為V=10m3的煤氣放出的熱量為多少？真題實操=3.4×107J/kg×5kg=1.7×108J解：Q放=qm=3.9×107J/m3×10m3=3.9×108J解：Q放=qV３.太陽能熱水器內裝有250kg、溫度為25℃的水，在陽光照射一段時間后，水溫升高到65℃，若水的比熱為c水=4.2×103J/(kg·℃)

,則：（1）水吸收的熱量是多少？（2）需要完全燃燒多少千克的干木材來供熱？（假設干木材所放出的熱量被水完全吸收。）【其中干木材的熱值為q=1.2×107J/kg?！康谑恼聝饶艿睦玫?節(jié)熱機的效率③

由圖可知，真正能轉變?yōu)閷ν庾鲇杏霉Φ哪芰恐蝗剂先紵龝r所釋放能量的一部分。在內燃機中燃料是否能夠完全燃燒？燃料燃燒釋放的能量都到哪里去了？無用的機械能有用機械能熱機的效率想一想燃氣內能損失的內能用來做有用功的那部分能量，與燃料完全燃燒放出的能量之比，叫做熱機的效率。熱機轉變?yōu)橛杏霉Φ哪芰颗c燃料完全燃燒釋放的能量的比值稱為熱機效率，即：

η=W有Q放×100%（1）熱機的效率是熱機性能的重要指標2．提高熱機效率，節(jié)約能源，減少污染（2）提高效率的途徑提高燃料利用率，使燃料充分燃燒；改進熱機，減少各種能量損失；利用廢氣的能量。

蒸汽機的效率只有6%~15%

汽油機的效率為20%~30%柴油機的效率為30%~45%C

1．對于燃料的熱值，下列說法中，屬于正確理解的是(

)

A．燃料的熱值跟燃料燃燒時放出的熱量成正比

B．燃料沒燃燒時就沒有熱值

C．就某種確定的燃料而言，它的熱值是一個確定的值，

跟燃料的質量及燃料燃燒放出的熱量無關

D．容易燃燒的燃料熱值一定大練一練

2．已知干木柴的熱值是1.2×107J/kg，完全燃燒0.7kg干木柴能放出多少熱量？假設這些熱量全部被水吸收，能使多少千克水的溫度由20℃升高到70℃？已知水的比熱容為4.2×103J/(kg·℃)。練一練

Q=1.2×107J/kg×0.7kg=8.4×106J

m=Qc(t-t0)8.4×106

J4.2×103

J/(kg·℃)×(70℃-20℃)

=

=40kg

3.關于熱機效率，下列說法正確的是：

(

)

A．熱機效率越高，即熱機做的有用功多

B．熱機效率越高，即熱機的功率越大

C．要提高熱機效率，就要盡量減少各種能量損失，并且要保證良好的澗滑

D．提高熱機效率，有利于環(huán)保減排

CD練一練

4．一臺內燃機運行時各種能量損耗大致為：汽缸散熱損失占25％，廢氣帶走的能量占30％，摩擦等機械損耗占10％，則內燃機的熱機效率為__________。

35%練一練第十四章內能的利用第2節(jié)熱機的效率④知識總結1．熱值（q）：1千克某種燃料完全燃燒放出的熱量，叫熱值。A.單位：焦耳/千克。B．燃料燃燒放出熱量計算：Q放=qm；Q放=qv2．利用內能可以加熱，也可以做功。3.熱效率：物體吸收的熱量與燃料完全燃燒放出的能量之比η=Q吸/Q放4．內燃機可分為汽油機和柴油機，它們一個工作循環(huán)由吸氣、壓縮、做功和排氣四個沖程。一個工作循環(huán)中對外做功1次，活塞往復2次，曲軸轉2周。5．熱機的效率：用來做有用功的那部分能量和燃料完全燃燒放出的能量之比，叫熱機的效率。的熱機的效率是熱機性能的一個重要指標η=W/Q放6．在熱機的各種損失中，廢氣帶走的能量最多，設法利用廢氣的能量，是提高燃料利用率的重要措施。內能的利用和環(huán)境保護

煤、石油、天然氣等燃料的利用，使人們獲得大量內能，給人類文明帶來進步。同時也造成環(huán)境污染，給人們帶來危害。

造成污染的主要物質是燃料里含有雜質，致使燃燒生成的氣體中含有二氧化硫、氮氧化物等，燃燒不完全還會產生一氧化碳和粉塵。怎樣提高熱機的效率？使燃料充分燃燒;盡量減少各種熱量損失；在熱機的設計和制造上采用先進的技術；注意保養(yǎng)，保證良好的潤滑，減少因克服摩擦阻力而額外消耗的能量。熱機的效率能達到100%嗎？為什么？不能達到100%，因為熱機中可用于做有用功的能量只是燃料完全燃燒所放出的能量的一部分，因為各種熱量損失以燃料條件的限制，這部分能量遠遠小于總能量，所以其與燃料完全燃燒所放出的總能量的比值必然小于1，即熱機效率小于100%。當堂檢測1、四口這家分別單獨使用不同種類的燃料時的平均月消耗分別為：木柴約200千克，煙煤約80千克，液化石油氣約30千克，煤氣約60千克。這四種燃料中的熱值最高的是(）A、液化石油氣B、煤氣C、煙煤D、木柴A2、航天工業(yè)中的火箭是用液態(tài)氫作為燃料的，這是因為液態(tài)氫具有（）A、較小的質量B、較小的密度C、較大的比熱容D、較大的熱值D鞏固練習：為節(jié)約能源，需提高熱機的效率。下列措施中不能提高熱機效率的是（）

A盡量使燃料充分燃燒

B盡量增加熱機的工作時間

C盡量減少廢氣帶走的熱量

D盡量減少熱機部件間的摩擦B2、關于燃料的熱值正確的是（）A．燃料的熱值與燃料的燃燒程度有關B．燃料的熱值與燃料的種類有關C．燃料的熱值與燃料的多少有關D．燃料的熱值與上面三個因素都有關解析：選B.熱值是燃料的一種特性，它的大小只與燃料的種類有關，與燃料的燃燒程度、質量沒有關系.B3、下面說法不正確的是（）A．燃料燃燒時，將化學能轉化為內能B．人類使用的能量絕大部分是從燃料的燃燒中獲得的C．lkg的某種