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单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,#,第二节,热机的效率,第十四章 内能的利用,燃料种类很多，煤炭、汽油、天然气等等，为什么火箭会使用氢来作为燃料呢？,思考,学习目标,2.,能说出热机工作时燃料释放的能量的主要流向；知道什么是热机效率；如何提高热机效率。,02,1.,从生活中体会不同燃料释放热的本领不同，建立热值的概念；能简单计算燃料释放出的热量。,01,固体燃料,液体燃料,气体燃料,木炭、煤等,汽油、酒精等,煤气、天然气等,燃料的热值,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？,1.1kg,的干木柴和,10kg,的干木柴在同样燃烧时，放出的热量是否相同,？,2.,相同,条件下，,1kg,干木柴和,1kg,煤，哪一种燃料能烧开更多的水,？,3.1kg,的干木柴完全燃烧和未完全燃烧时放出的热量是否相同？,思考,经验告诉我们，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。我们用,热值,这个概念来表示燃料放出热量的本领。,某种燃料,完全燃烧,放出的热量与其质量之比，叫作这种燃料的,热值,。,热值,在数值上等于,1kg,某种燃料完全燃烧放出的热量。,焦,每千克，符号是,J/kg,。,固体或液体燃料完全燃烧放出的热量的计算公式为,Q,=,qm,，,气体,燃料完全燃烧放出热量的计算公式为,Q=qV,。,1.,定义：,2.,物理,意义：,3.,国际单位,：,4.,计算公式：,燃料的热值,请说出你熟悉的燃料的热值，并说明其物理意义。,一些燃料的热值,那么，为什么,发射火箭上天要用氢做,燃料呢？,自带燃料和氧化剂的火箭,长征五号,运载火箭（简称“胖五”）是,捆绑四个助推器的两级半构型火箭，其芯级直径为,5,米，采用液氢液氧发动机,根据热值表，计算一下,10,吨氢完全燃烧放出多少焦耳的热量？,若用干木柴完全燃烧来获得这些热量，需要多少吨干木柴？,氢的热值是,1.410,8,J/kg,干木柴的热值,1.210,7,J/kg,放出,热量,Q,=,qm,=1.410,8,J/kg,1010,3,kg=1.410,12,J,需要干木柴,约,120,吨,干木柴完全燃烧放出的热量等于,10,吨,氢完全燃烧放出的热量。,4kg,某种燃料完全燃烧时放出的热量是,18.4,10,7,J,，则它的热值,为,，若这种燃料只烧掉,，则剩余部分燃料的热值,为,。,练一练,4.6,10,7,J/kg,4.6,10,7,J/kg,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？,有用机械能,无用的机械能,燃气内能,损失的内能,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，叫作,热机的效率,。,热机,的效率是热机性能的重要指标。,2,、公式：,1,、定义：,3,、意义：,小结,蒸汽机的效率只有,6%15%,汽油机的效率为,20%30%,柴油机的效率为,30%45%,常见的热机效率,如何提高热机效率，节约能源，减少污染？,1.,提高,燃料利用率，使燃料充分燃烧；,2.,改进,热机，减少各种能量损失，提高效率；,3.,利用,废气的能量，提高燃料的利用率。,提高热机效率,例题,某家庭用燃气热水器将质量为,100kg,、温度为,20,的自来水加热到,50,，消耗的天然气体积为,1m,3,（假设天然气完全燃烧）。已知水的比热容为,4.210,3,J/(kg),，天然气的热值为,3.210,7,J/m,3,。,求,：（,1,）天然气完全燃烧放出的热量；（,2,）水吸收的热量；（,3,）该热水器工作的效率。,例题,（,1,）天然气完全燃烧放出的热量；,（,2,）水吸收的热量；,（,3,）该热水器工作的效率。,解：（,1,）天然气完全燃烧放出的热量,：,Q,放,=Vq=1m,3,3.210,7,J/m,3,=3.210,7,J,。,解：（,2,）水吸收的热量,：,Q,吸,=cm,（,t-t,0,）,=4.210,3,J/,（,kg,）,100kg,（,50-20,）,=1.2610,7,J,。,解,：（,3,）燃气灶的效率：,=,=1.2610,7,J/3.210,7,J,39.4,%,。,练一练,完全,燃烧,125ml,的酒精能放出多少热量（酒精的热值为,3.0,10,7,J/kg,，密度为,0.8,10,3,kg/m,3,）？若放出的热值,42%,被水吸收了，（,c,水,4.2,10,3,J/,（,kg,）并且水的温度由,25,升高到,35,，求水的质量,。,解,：（,1,）完全燃烧酒精的体积：,V,酒精,125ml,125cm,3,1.25,10,4,m,3,，,根据,可得，酒精的质量：,m,酒精,酒精,V,酒精,0.8,10,3,kg/m,3,1.25,10,4,m,3,0.1kg,，,酒精完全燃烧放出的热量：,Q,放,m,酒精,q,3.0,10,7,J/kg,0.1kg,3.0,10,6,J,；,练一练,解：（,2,）根据题意可知：,Q,吸,Q,放,42%,3.0,10,6,J,1.26,10,6,J,，,根据,Q,吸,cm,（,t,t,0,）可得，可加热水的质量,：,m,水,30kg,。,完全,燃烧,125ml,的酒精能放出多少热量（酒精的热值为,3.0,10,7,J/kg,，密度为,0.8,10,3,kg/m,3,）？若放出的热值,42%,被水吸收了，（,c,水,4.2,10,3,J/,（,kg,）并且水的温度由,25,升高到,35,，求水的质量,。,课堂小结,热机的效率,燃烧的热值,热机的效率,定义,提高途径,定义,单位,计算公式,C,1.,对于燃料的热值，下列说法中，属于正确理解的是,(,),A.,燃料的热值跟燃料燃烧时放出的热量成正比,B.,燃料没燃烧时就没有热值,C.,就某种确定的燃料而言，它的热值是一个确定的值，跟,燃料的,质量及燃料燃烧放出的热量无关,D.,容易燃烧的燃料热值一定大,随堂训练,2,.,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,B.,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,C,D,3,一台内燃机运行时各种能量损耗大致为：汽缸散热损失占,25,，废气带走的能量占,30,，摩擦等机械损耗占,10,，则内燃机的热机效率为,_,。,35%,4.,有朋自远方来，烧一壶热水，拈几许茶叶，置于瓷制器皿中，沸水冲泡，这是山东人独有的待客之道。如果用酒精炉烧水，将质量为,2kg,，温度为,10,的水加热（,1,个标准大气压下），需完全燃烧,42g,酒精，酒精炉效率为,70%,，（已知,c,水,4.2,10,3,J/,（,kg,），,q,酒精,3.0,10,7,J/kg,）。,求：（,1,）,42g,酒精完全燃烧放出的热量；,（,2,）水升高的温度是多少,？,解,：（,1,）,42g,酒精完全燃烧放出的热量：,Q,放,m,酒精,q,酒精,42,10,3,kg,3,10,7,J/kg,1.26,10,6,J,；,（,2,）由,100%,可得，水吸收的热量：,Q,吸,Q,放,1.26,10,6,J,70%,8.82,10,5,J,，,由,Q,吸,cm,t,可得，理论上水升高的温度：,t,105,，,因标准气压下水的沸点为,100,，且沸腾以后温度不变，,所以，水实际升高的温度为,100,10,90,。,
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