热机效率计算题课件.ppt

1、热机效率的计算热机效率的计算=100%QQ有总总体思路：（1）燃料烧水：）燃料烧水：00100q t Cmm燃放吸QQtCm=QQ吸有用q m燃放总QQ（2 2）太阳能烧水：）太阳能烧水：00100tt CmpSQQ面积辐射放吸（3 3）机车发动机：）机车发动机：PtFSWQ有用有用qmQ燃料总00100qFSmQQ燃放有用00100qptmQQ燃放有用或者或者 或（1 1）烧水效率：）烧水效率：（2 2）交通发动机效率：）交通发动机效率：想一想想一想热机的效率能达到热机的效率能达到100%吗？为什么？吗？为什么？不能达到不能达到100%，因为热机中可用于，因为热机中可用于做有用功的能量只是燃

2、料完全燃烧所放出的做有用功的能量只是燃料完全燃烧所放出的能量的一部分，因为各种热量损失以燃料条能量的一部分，因为各种热量损失以燃料条件的限制，这部分能量远远小于总能量，所件的限制，这部分能量远远小于总能量，所以其与燃料完全燃烧所放出的总能量的比值以其与燃料完全燃烧所放出的总能量的比值必然必然小于小于1，即，即热机效率小于热机效率小于100%。提高热机的效率的途径？提高热机的效率的途径？（1）燃烧充分）燃烧充分;（2）减少热量损失；）减少热量损失；（3）减少摩擦；）减少摩擦；（4）改进设计。）改进设计。例题例题1、若燃烧秆浆煤，使50kg、20的水温度升高到80。（秆浆煤的热值为2.4107J/

3、kg）求：（1）水需要吸收的热量？（2）如果秆浆煤燃烧释放的热量有30%被水 吸收，需要完全燃烧多少千克秆浆煤？解：解：（1 1）Q Q吸吸=Cm=Cmt t =4.2 =4.210103 3J/J/（kgkg）50kg 50kg（80-2080-20）=1.26 =1.2610107 7 J JkgqqQQm75.12J/kg2.430%J 1.26101077吸放煤）（汽油机的构造汽油机的构造火花塞火花塞气缸气缸进气门进气门活塞活塞排气门排气门例题例题2、四冲程汽油机直径为0.065m，活塞冲程长0.55m，满负荷工作时做功冲程中燃气的平均压强为9.58105 Pa，飞轮转速为3000 r

4、/min（不计摩擦损失）。如果满负荷工作时每分钟消耗15g汽油，这种汽油机把内能转化为机械能的效率是多少？（汽油的热值为4.6107J/Kg）解：解：）（面2065.0)2(222mdrSPPPF3.14Pa 9.58105每分钟做功次数：做一次功：路程100J0.55mNFSW103018.3150023000nJJnWWW105005.11007501500有一分钟做有用总功：JkgJkgqmQ1010105739.6/6.154油放N10318.3008.21001009.65.700100101054JJQW放有例题例题3、一辆汽车的发动机输出功率为6kw,每小时耗柴油2kg,计算发动

5、机的效率.（柴油的燃烧值为4.310107 7 Jkg）解：解：JswPtW10107316.236006有JkgJkgqmQ1076.8/21074.3油放0025001006.816.200100101077JJQW放有例题例题4、完全燃烧42g焦炭所放出的热量，若有50被2kg、30的水吸收，则水温可升高多少？q焦炭=3.010107 7J/kg，此时外界为1标准大气压JkgJkgqmQ10101067326.1/342炭放解：解：JJQQ1010563.6005026.1放吸752kg）（3.6105kgJ/4.2103JcmtQ吸7003-100t10010575300ttt例题例题

6、5、汽车匀速行驶100km，消油10L。汽油完全燃烧放出的热量有30%用来驱动汽车做有用功，所用汽油的热值为4.6107 J/kg，密度为0.710103 3 kg/m3，求：(1)这些汽油完全燃烧放出的热量；(2)这辆轿车以该速度匀速行驶时受到的阻力解：解：kgkgVmmm710/7.0133331010）：（JkgJkgqmQ10108722.3/6.47油放JJQW10107866.9003022.32放有）：（NmJSFfW96610066.9101037有例题例题6、一台效率为40%的柴油机，当输出66000J的有用功时，消耗的柴油质量为多少kg？消耗的柴油量：消耗的柴油量：m=总总

7、Qq 解：解：Q=J=165000JQ Q66000 40%有有总总165000J4.310 J/kg73.810 kg-3例题例题7、某中学为学生供应开水，用锅炉将200kg的水从25加热到100，燃烧了6kg的无烟煤无烟煤 的热值是3.4107J/kg求：(1)锅炉内200 kg的水吸收的热量是多少？(2)6kg无烟煤完全燃烧放出的热量是多少？(3）此锅炉的效率是多少？Q吸吸 =cmtt =4.2 =4.210103 3J/(kg.)J/(kg.)200 kg 200 kg 100-25100-25 =6.3 =6.3107J 107J 放放=mq =3.4107J/kg 6kg =2.0

8、4 108J%108J 2.04107J 6.3 Q=8.30100放吸例8、天然气灶烧水，燃烧0.5m3的天然气，使100kg的 水 从 2 0 升 高 到 7 0 。已 知 水 的 比 热 容 为c=4.2103J/（kg），天然气的热值为q=7.0107J/m3。求：（1）0.5m3天然气完全燃烧放出的热量Q放；（2）水吸收的热量Q吸；（3）燃气灶的效率。=60%=60%（1 1）Q Q放放=Vq=0.5m=Vq=0.5m3 37.07.010107 7 J/m J/m3 3=3.5=3.510107 7 J J （2 2）Q Q吸吸=Cm=Cmt t =4.2 =4.210103 3J

9、/J/（kgkg）100kg100kg(70-20)J(70-20)J =2.1 =2.110107 7 J J （3 3）=解：解：例9、汽车在一段平直的公路上匀速行驶5.6km，受到的阻力是3.0103N，消耗燃油1.5103m3（假设燃油完全燃烧）。若燃油的密度0.8103kg/m3，热值q4107J/kg，求：（1）专用车牵引力所做的功？（2）该专用车的热机效率是多少？解：（解：（1 1）F F牵牵=f=3.0=f=3.010103 3 N N，W=FS=3.0W=FS=3.010103 3N N5.65.610103 3 m=1.68 m=1.6810107 7 J J （2 2）m

10、=V=0.8m=V=0.810103 3kg/mkg/m3 31.51.510103 3m m3 3=1.2 kg=1.2 kg Q Q放放=mq=1.2kg=mq=1.2kg4 410107 7J/kg=4.8J/kg=4.810107 7 J J =35%=35%例10、随着人们生活水平的日益提高，小汽车越来越多地走进了百姓人家。一辆使用汽油为燃料的小汽车，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20 kW。若小汽车行驶的距离为100km，汽油的热值q4.6107J/kg，小汽车发动机的效率为25。求：（1）运动的时间；（2）发动机所做的功；（3）消耗汽油的质量。解：（解：（1 1）小汽车的速度）小汽车的速度v v72km/h72km/h20m/s20m/s，t=s/v=t=s/v=10010010103 3m/20m/s=5m/20m/s=510103 3s s。（2 2）W=PtW=Pt=20=2010103 3WW5 510103 3s=1s=110108 8J J（3 3）Q=mqQ=mq，且，且Q=W/Q=W/，故故m=Q/qm=Q/q =W =W/qq =1 110108 8J/J/（2525 4.64.610107 7J/kgJ/kg）=8.7kg=8.7kg