《热机的效率》

*,*,*,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,热机的效率,第十四章 第,2,节,柴薪,煤炭,石油,天然气,从哪里获得内能？,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？,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。,一、燃料的热值,想想议议,2,、燃料的热值：,q,定义,某种燃料完全燃烧放出的热量与其质量之比,物理意义,反映燃料燃烧放热本领的物理量,单位,J/kg,或,J/m,3,（气体）,意义,例：干木柴热值,1.2 x 10,7,J/kg,表示,1 kg,干木柴完全燃烧放出的热量是,1.2 x 10,7,J,燃料燃烧放热公式,Q,放,=,mq,强调：,它是燃料本身的一种,特性,，只与燃料的,种类,有关，与燃料的,形态、质量、体积,等均无关。,热值数值,上等于,1kg,燃料,完全燃烧,放出的,热量,。,阅读,热机的效率,”,的内容，解决以下问题：,1,、燃料很难,_,，所以燃料放出的热量往往比按热值计算出的热量,_,；而且燃料燃烧放出的热量又会,_,，所以有效利用的热量又比放出的热量,_,。,根据上述物理道理，说说如何提高炉子的燃料利用率？,自学指导,完全燃烧,小,小,散失一部分,如何提高炉子燃料利用率，节约能源（以锅炉为例）：,使燃料尽可能,充分燃烧,（如把煤磨成煤粉，加大送风量等）,减小热量的散失,（如用隔热材料做炉体，加大受热面积等）,请说出你熟悉的燃料的热值，并说明其物理意义。,2,了解燃料的热值表,为什么发射火箭上天要用氢做燃料？,3,有关燃料燃烧放热的计算,想一想,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？,再算算，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,1.4,10,8,J/kg,干木柴的热值,1.2,10,7,J/kg,放出热量,Q,=,热值,质量,=1.4,10,8,J/kg,10,10,3,kg,=1.4,10,12,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。,1,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，叫做,热机的效率,。,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？,无用的机械,能,有用机械能,二、热机的效率,想一想,燃气内能,损失的内能,二、热机的效率,1,、热机的效率：,=W,有用,/Q,总,x 100%,其中,W,有用,指用来做,有用功的能量,，,Q,总,指,燃料完全燃烧释放的能量,2,、提高热机效率的途径：,（,1,）燃料尽可能充分燃烧。,（,2,）尽量减少各类能量损失。,（,3,）在热机的设计和制造上，采用先进技术。,（,4,）使用时，注意保养，保证良好的润滑，减少因克服摩擦阻力而额外消耗的功。,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%,（,1,）,热机的效率是热机性能的重要指标,2,提高热机效率，节约能源，减少污染,（,2,）提高效率的途径,提高燃料利用率，使燃料充分燃烧；,改进热机，减少各种能量损失；,利用废气的能量。,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,练一练,2,已知干木柴的热值是1.210,7,J/kg,，完全燃烧,0.7 kg,干木柴能放出多少热量？假设这些热量全部被水吸收，能使多少千克水的温度由,20,升高到,70,？已知水的比热容为,4.210,3,J/(kg),。,练一练,Q,=1.210,7,J/kg0.7 kg=8.410,6,J,m,=,Q,c,(,t,-,t,0,),8.410,6,J,4.210,3,J/(kg)(70-20),=,=40 kg,3,.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，并且要保证良好的涧滑,D,提高热机效率，有利于环保减排,C,D,练一练,4,一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%,练一练,一辆小汽车，以,72Km/h,的速度在水平路面上匀速行驶时，发动机的实际功率为,20kw,，若小汽车行驶的距离为,100km,，汽油的热值,q=4.6,107J/kg,，小汽车发动机的效率为,25%,，求小汽车在这段路程中：,（,1,）运动的时间。（,2,）发动机所做的功。,（,3,）消耗汽油的质量。,解：（,1,）,V=72,Km/h,=20m/S,t=,s/v,=100,10,3,m/,20m/S,=5,10,3,s,（,3,）,Q=,mq,，又因为,Q=W/,所以,m=Q/q,=,w/q,=10,8,J/4.6,10,7,J/kg,25%,=8.7kg,（,2,）,w=pt=20,10,3,w,5,10,3,s,=10,8,J,什么是燃料的热值？,燃料完全燃烧时放出热量如何计算,?,提高热机的效率与节能环保,课堂小结,