1、热机的效率热机的效率第十四章第十四章 第第节节柴薪柴薪煤炭煤炭石油石油天然气天然气从哪里获得内能？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？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？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。能被释放，转变为内能。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。柴多得多。我们用热值这个概念来表示燃料放出热
2、量的本领。一、燃料的热值一、燃料的热值想想议议想想议议某种燃料完全燃烧放出的热量与其质量之比，某种燃料完全燃烧放出的热量与其质量之比，叫做这种燃料的叫做这种燃料的热值热值。国际单位：国际单位：焦每千克焦每千克；符号：；符号：J/kg。气体燃料的单位：气体燃料的单位：焦每立方米；焦每立方米；符号：符号：J/m3。1热值热值热值在数值上等于热值在数值上等于1 kg某种燃料完全燃烧放出的热量。某种燃料完全燃烧放出的热量。（1）定义）定义（2）物理意义）物理意义 （3）单位）单位请说出你熟悉的燃料的热值，并说明其物理意义。请说出你熟悉的燃料的热值，并说明其物理意义。2了解燃料的热值表了解燃料的热值表热
3、值单位：热值单位：J/kg,(J/m3)P139一些燃料的热值一些燃料的热值。木炭木炭:3.4107J/kg物理意义物理意义:1千克木炭完全燃烧时放出的热量是千克木炭完全燃烧时放出的热量是3.4107J煤气煤气:3.9107J/m3物理意义物理意义:1立方米煤气完全燃烧时放出的热量是立方米煤气完全燃烧时放出的热量是3.9107J计算热量公式：计算热量公式：Q放放=mq (即质量乘以热值即质量乘以热值)Q放放=vq 燃料燃烧释放的能量用来开动热机，这些能量不燃料燃烧释放的能量用来开动热机，这些能量不会全部用来做有用功。会全部用来做有用功。为什么发射火箭上天要用氢做燃料？为什么发射火箭上天要用氢做
4、燃料？3有关燃料燃烧放热的计算有关燃料燃烧放热的计算想一想想一想根据热值表，计算一下根据热值表，计算一下10吨吨氢氢完全燃烧放出多少焦耳的热量？完全燃烧放出多少焦耳的热量？再算算，若用再算算，若用干木柴干木柴完全燃烧来获得这些热量，需要多少吨干完全燃烧来获得这些热量，需要多少吨干木柴？木柴？氢的热值是氢的热值是1.4108 J/kg干木柴的热值干木柴的热值1.2107 J/kg放出热量放出热量Q=热值热值质量质量 =1.4108 J/kg 10103 kg =1.41012 J需要干木柴需要干木柴kg 101.2J/kg 101.2J 101.45712热热值值热热量量m约约120吨吨干木柴干
5、木柴完全燃烧放出的热量等于完全燃烧放出的热量等于10吨吨氢完全燃烧放出的氢完全燃烧放出的热量。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，叫做比，叫做热机的效率热机的效率。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？哪里去了？无用的机械无用的机械能能有用机械能有用机械能二、热机的效率二、热机的效率想一想想一想燃气内燃气内能能损失的内能损失的内能 蒸汽机的效率只有蒸汽机的效率只有6%15%汽油机的效率为汽油机的效率为 20%30%柴油机的效率为柴油机的
6、效率为30%45%（1）热机的效率是热机性能的重要指标）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，减少污染提高热机效率，节约能源，减少污染（2）提高效率的途径）提高效率的途径 提高燃料利用率，使燃料充分燃烧；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；改进热机，减少各种能量损失；利用废气的能量。利用废气的能量。例题：把例题：把5kg40的水烧开，需要完全燃烧多少的水烧开，需要完全燃烧多少kg的干木柴？的干木柴？（已知干木柴的热值为（已知干木柴的热值为1.2107J/kg，外界为标准大气压，外界为标准大气压，并且燃料完全燃烧放出的热量全部被水吸收）并且燃料完全燃烧放
7、出的热量全部被水吸收）解解：Q吸吸=cm（t-t0）=4200J/(kg0C)5kg600C =1.26 106J；Q放放Q吸吸m1=Q放放/q=1.2106J/(1.2107J/kg)=0.1kgC1对于燃料的热值，下列说法中，属于正确理解的是对于燃料的热值，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，就某种确定的燃料而言，它的热值是一个确定的值，跟燃跟燃料的质量及燃料燃烧放出的热量无关料的质量及燃料燃烧放出的热量无关D容易燃烧的燃
8、料热值一定大容易燃烧的燃料热值一定大练一练练一练2已知干木柴的热值是已知干木柴的热值是1.2107 J/kg，完全燃烧，完全燃烧0.7 kg干木柴能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由20 升高到升高到70？已知水的比热容为？已知水的比热容为4.2103 J/(kg)。练一练练一练Q=1.2107 J/kg0.7 kg=8.4106 Jm=Qc(t-t0)8.4106 J 4.2103 J/(kg)(70-20)=40 kg3.关于热机效率，下列说法正确的是：关于热机效率，下列说法正确的是：()A热
9、机效率越高，即热机做的有用功多热机效率越高，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要提高热机效率，就要尽量减少各种能量 损失，并且损失，并且要保证良好的涧滑要保证良好的涧滑 D提高热机效率，有利于环保减排提高热机效率，有利于环保减排 C D练一练练一练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，废气带走的能量占30，摩擦等机械损耗占，摩擦等机械损耗占10，则内燃机，则内燃机的热机效率为的热机效率为_。35%练一练练一练什么是燃料什么是燃料的热值？的热值？燃料完全燃燃料完全燃烧时放出热烧时放出热量如何计算量如何计算?提高热机的效提高热机的效率与节能环保率与节能环保课堂小结课堂小结
