内容正文:
第二节 热机的效率
1请同学查阅资料思考柴油机好还是汽油机好?
2 什么是燃料的热值?其物理意义是什么?
3 什么是热机的效率?为什么要提高热机效率?
预习设计
柴薪
煤炭
石油
天然气
从哪里获得内能?
燃料可分为三种
燃料的分类
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?
想想议议
约2.8Kg
约1.16Kg
约0.73Kg
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(q)
某种燃料完全燃烧放出的热量与其质量之比,叫作这种燃料的热值。
(1)定义:
(3)物理意义: 热值在数值上等于 1kg 某种燃料 完全燃烧放出的热量。
(4)燃料完全燃烧放出的热量:
Q放=qm(固体或液体燃料)
Q放=qV(气体燃料)
(2)单位:
焦每千克(J/kg)
气体燃料的单位:焦每立方米(J/m3)
燃料 热值 燃料 热值
干木材 约1.2×107 柴油 4.3×107
烟煤 约2.9×107 煤油 4.6×107
无烟煤 约3.4×107 汽油 4.6×107
焦炭 3.0×107 氢 1.4×108
木炭 3.4×107 煤气 约3.9×107 J/m3
酒精 3.0×107 沼气 约1.9×107J/m3
一些燃料的热值( J/kg )
为什么发射火箭上天要用氢做燃料?
木炭: 3.4×107J/kg
物理意义:
1千克木炭完全燃烧时放出的热量是3.4×107J
氢: 1.4×108J/kg
物理意义:
1立方米氢完全燃烧时放出的热量是1.4×108J
为什么发射火箭上天要用氢做燃料?
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。
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
由于机械传动等,克服摩擦所消耗的能量
燃料很难全部燃烧,燃料的化学能不能全部释放
机械传热损失一部分能量
热机真正转变为对外做功的部分
废气排出带走的能量
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?
1、定义: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。
二、热机的效率
2、公式:
热机效率小于1
2. 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
蒸汽机:6﹪~15﹪
汽油机:20﹪~30﹪
柴油机:30﹪~40﹪
飞机上的喷气式发动机:50﹪~60﹪
蒸气机效率最低:6%~15%;
汽油机效率:20%~30%;
柴油机效率:30%~45%。
飞机上的喷漆式发动机: 50%~60%
热机的效率为什么不能达到100%?
1.燃料未能完全燃烧
2.废气带走很大一部分能量
3.机件散热损失
4.克服机件摩擦
怎样提高热机的效率?
1、使燃料充分燃烧
2、尽量减少各种热量损失
3、设法利用废气的能量
4、在热机的设计和制造上采用先进的技术
5、保证良好的润滑
3.关于提高热机效率的途径,下列说法中错误的是:
A、尽量使燃料完全燃烧 B、尽量减少输出功率
C、尽量减小摩擦 D、尽量减少热量损失
√
4、轿车已逐步进入我国普通百姓家中. 已知某国产骄车每行驶100km消耗8L汽油(1L=10-3m3),汽油的密度为0.71×103kg/m3、热值为4.6×l07J/kg.则:
1)10kg汽油完全燃烧时产生的热量____ _J.
2)该汽车行驶100km消耗汽油的质量____kg.
(3)当该汽车以50kW的功率在平直公路上以72km/h的速度匀速行驶时,它所受到的阻力等于________N.
(4) 该汽车发动机的效率是 %.
4.6×l08
5.68
2.5×l03
5.已知干木柴的热值是1.2×107 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4.2×103 J/(kg·℃)。
练一练
Q = 1.2×