内容正文:
第十四章 内能的利用
第2节 热机的效率
课本核心知识点精讲
知识点1 燃料的热值
1.燃料的热值
定义
某种燃料完全燃烧放出的热量与其质量之比
数值
1kg某种燃料完全燃烧放出的热量
单位
焦每千克,即“J/kg”
公式
q=其中Q表示燃料完全燃烧放出的热量,m表示燃料的质量,q表示该燃料的热值
物理意义
表示燃料完全燃烧时放热本领大小的物理量
2.燃料完全燃烧时放出的热量的计算
(1)固体和液体燃料完全燃烧时放出的热量:
Q放=mq。其中Q放表示燃料完全燃烧放出的热量,单位是J;m表示燃料的质量,单位是kg;q表示燃料的热值,单位是J/kg。
(2)气体燃料完全燃烧时放出的热量:Q放=Vq。其中Q放表示燃料完全燃烧放出的热量,单位是J;V表示燃料的体积,单位是m3;q表示燃料的热值,单位是J/m3。
说明:
(1)燃料的热值是燃料本身的一种特性,它与燃料的质量以及燃烧条件无关。同种燃料的热值相同,不同种燃料的热值一般不同。
(2)燃料燃烧越充分,只能说越“接近完全燃烧”,燃烧效果越好,而不能说热值越大。
(3)只有1kg某燃料在完全燃烧时放出的热量在数值上才等于这种燃料的热值,如果没有完全燃烧,1kg该燃料放出的热量在数值上要比其热值小。
例1(2021河北玉田期中)下列关于热值的说法正确的是 ( )
A.燃料燃烧不完全时热值变小 B.燃料的质量越大,热值越大
C.燃料热值越大,燃烧放出的热量越多 D.燃料的热值是燃料本身的一种特性,只与燃料的种类有关
答案:D
解析:热值与燃料是否完全燃烧无关,故A错误;燃料的热值越大,燃烧放出的热量不一定越多,故错误;热值是燃料本身的特性,只与燃料的种类有关,与其他因素无关,故B错误、D正确。
知识点2 热机的效率
定义
用来做有用功的能量与燃料完全燃烧放出的能量的比叫做热机的效率
公式
η=(其中W有表示用来做有用功的能量,Q总表示燃料完全燃烧放出的能量)
物理意义
热机效率表示了使用热机时对燃料的利用率的高低,因此热机效率是描述热机性能的一个重要指标。例如:两辆相同型号的汽车,以相同的速度行驶相同的路程,耗油少的那辆,效率就比较高
说明
由于热机在工作过程中,总有能量损失,所以热机的效率总小于1,汽油机的效率为20%~30%,柴油机的效率为30%~45%。柴油机的效率比