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新学期成长计划 第十四章 第2节热机的效率 内能的利用 知识全解吃透教材 在日常生活中,用天然气、木柴或电烧水、做二、热机的效率 饭;汽车、拖拉机等热机利用汽油、柴油燃烧产生的 观察图片,你能得到哪些信息? 内能工作;火箭发射上天利用氢作为燃料等 在现代社会,人类使用的能量很大一部分仍然 是从燃料的燃烧中获得的,为什么所使用的燃料不 00L燃料的内能有用机橄能 同?燃料在燃烧过程中释放出的能量都被充分利 在内燃机中燃料释放 的能量都到哪里去了? 用了吗 燃割的热值 小结:热机工作时,并不能将燃料释放的内能 全部用来对外做有用功,而是有很大一部分能量在 生活实例:使用干木柴和无烟煤作为燃料,假工作过程中损耗掉了 设在燃料完全燃烧的情况下,烧开同样的一壶水 热机工作时的能量损耗有以下几点:①燃料没 所需无烟煤的质量小于所需干木柴的质量。 有完全燃烧;②排出的废气带走部分能量;③由于 该实例说明相同质量的不同燃料,完全燃烧时机械传动等要克服摩擦消耗部分能量;④热机本身 放出的热量是不相同的。 发热带走一部分能量。 我们把某种燃料宠全燃烧放出的热量与 用来做有用功的那部分能量,与燃料完 其质量之比,叫做这种燃料的热值,用字《全燃烧放出的能量之比,叫做热机的效率。其计 表示。热值在数值上等于1kg某种燃料宠全燃算公式:7Q 烧放出的热量。 热机的效率是热机性能的重要指标(热机效率 在国际单位制中,热量的单位是焦耳,质总小于1)。热机的效率高,在做功同样多的情 量的单位是千克,则热值的单位是焦每千克 况下,就消耗更少的燃料,从而节约能源,减少污 符号是J/kg。 染。在设计和制造热机时,要不断改进和创新,以 减少各种能量损失,提高效率 【特别提醒】(1)对某些气体而言,热值在数值上 提高热机效率的主要途径: 等于在标准状态下lm3燃料完全燃烧放出的热量, (1)燃料尽可能充分燃烧(如将煤硏磨成粉状, 单位是焦每立方米,符号是J/m。 用风将之吹入锅炉内燃烧); (2)热值是燃料本身的一种属性,它只跟燃料 (2)尽量减少各种热量的损失(如减少燃烧过 的种奥有关,与燃料质量的多少、体积的大程中的热量损失,尽量简化机械传动部分); 小、温度的高低以及是否完全燃烧等无关 (3)设法收集利用废气的能量; (4)在热机的设计和制造上,采取更先进的技术; 燃料完全燃烧放出的热量的计算公式:Q (5)使用时注意保养,保证良好的润滑(减小机 mq(或Q q)。(其中,m表示燃料的械零部件之间的摩擦,减少因克服摩擦阻力而额外 质量,单位是kg;V表示燃料的体积,单位是m)消耗的功,以减少机械能的损失)。