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1、,它们都离不开燃料。 燃料燃烧的过程是化学能转变为内能的过程。,1,热机的效率,固体燃料,液体燃料,气体燃料,燃料可分为三种,请你说说日常生活中常用到的燃料有哪些？,常见的燃料有煤、石油（加工炼制成汽油、煤油、柴油和液化气等）、天燃气等，农村还用草木等植物的秸杆作燃料。,2,热机的效率,质量相等的不同燃料在完全燃烧时所放出的热量是不同的。,在物理学中，把1kg某种燃料在完全燃烧时所放出的热量叫做燃料的热值。,热值的符号：q 单位： J/kg （J/m3）,固体和液体燃料,气体燃料,热值是反映燃料燃烧时化学能转化为内能的本领的大小的物理量，同种燃料的热值与燃料的质量无关。,3,热机的效率,1、燃
2、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，转变为周围物体的内能。相同质量的不同燃料完全燃烧放出的热量是不同的。,2、燃料的热值：1kg某种燃料完全燃烧放出的热量叫做这种燃料的热值。用“q”表示。,3、热值的单位：J/kg (J/m3),燃料的热值,说明：燃料的热值：热值是燃料的特性，不是所有物质都具有的特性。它反映的是燃料燃烧过程中所释放热量本领大小的物理量。,4,热机的效率,4、几种燃料的热值（焦/千克 J/kg ）,氢1.4 108,汽油4.6 107,酒精3.0107,柴油3.3 107,煤气（约）3.9 107,煤油4.6 107,沼气 1.9 107,烟煤（约）
3、2.9 107,无烟煤（约）3.4 107,焦炭 3.0 107,木炭3.4 107,干木柴（约）1.2 107,（Jm-3 ）,（Jm-3 ）,木炭: 3.4107J/kg的物理意义:1kg木炭完全燃烧时放出的热量是3.4107J,5,热机的效率,无烟煤的热值为3.4107J/kg，表示1kg的煤在完全燃烧时所放出的热量为3.4107J。,液化气的热值为4.9107J/m3，表示1m3的液化气在完全燃烧时所放出的热量为4.9107J。,6,热机的效率,Q=mq,质量为m的燃料完全燃烧释放的能量是：,Q：燃料完全燃烧释放的热量 ：燃料的热值 ：燃料的质量,7,热机的效率,Q放=mq Q放=Vq
4、 (即质量乘以热值) (即体积乘以热值),5、计算热量公式：,8,热机的效率,例1：3Kg的酒精完全燃烧可放出多少热量？,解：, mq =3KgX3.0 x107J/kg=9.0 x107J,3Kg的酒精完全燃烧可放出的热量是,9,热机的效率,例2：把5kg 40的水烧开，需要完全燃烧多少千克的干木柴？（已知干木柴的热值为 1.2107J/kg，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） 解：,Q吸=cm（t-t0） =4.2103J/(kg0C)5kg600C=1.26 106J Q放Q吸 m1=Q放/q= 1.26106J/(1.2107J/kg)=0.105kg,10,热
5、机的效率,三、有效利用燃料,通常的锅炉，燃料利用率比较低，在节约能源上潜力很大。,提高锅炉的效率和燃料的利用率的措施有：把煤磨成煤粉，用空气吹进炉膛，可以燃烧得比较完全。把煤粉粘结成煤粒，加大送风量，把煤粒在炉膛里吹起来燃烧，可以燃烧得更充分。用各种办法加大受热面，可以减少烟气带走的热量。,11,热机的效率,热机效率,讨论交流：热机工作时，能不能将燃料所蕴藏的化学能全部用来对外做有用功呢？,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,废气排出带走的能量,热机中燃料释放能量的主要走向示意图,热机真正转变为对外做功的部分,12,热机的效
6、率,热机效率,热机转变为有用功的能量与燃料完全燃烧释放的能量的比值称为热机效率，即： =,13,热机的效率,汽油机的效率：2030%,柴油机的效率：3045%,你猜想：汽油机、柴油机的效率大约是多少？猜猜看！,14,热机的效率,内燃机的能流图：,1.尽可能使燃料充分燃烧； 2.尽量减少各种热量损失； 3.在热机的设计和制造上采用先进的技术； 4.保持良好的润滑以减小摩擦。,提高热机效率的主要途径：,15,热机的效率,想一想,1.热机的效率能达到100%吗？为什么？,不能达到100%，因为热机中可用于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件的限制，这部分能量
7、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必然小于1，即热机效率小于100%。,16,热机的效率,热机的效率是热机性能的一个重要指标。如：两辆排量相同的小汽车，以相同的速度行驶相同的路程，耗油少的那辆，汽油机的效率高，性能好。,17,热机的效率,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,18,热机的效率,2. (多选) 关于热机效率，下列说法正确的是： ( ) A热机效率越
8、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,19,热机的效率,3.下列提高热机效率的方法中，不可行的是（ ） A减少各种热损失 B加润滑油减少机器各部件之间的摩擦 C充分利用废气的能量，如建热电站 D采取少消耗总能量的办法,D,20,热机的效率,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25，废气带走的能量占30，摩擦等机械损耗占10，则内燃机的热机效率为_。,35%,21,热机的效率,5、四口之家分别单独使用不同种类的燃料时的平均月消耗分别为：木柴约200千克，烟
9、煤约80千克，液化石油气约30千克，煤气约60千克。这四种燃料中的热值最高的是( ) A、液化石油气 B、煤气 C、烟煤 D、木柴,A,6、杯中的某种液体燃料，倒掉一半后，对剩下的半杯液体描述不正确的是（ ） A热值减半 B密度不变 C质量减半 D比热容不变,A,22,热机的效率,7.下面说法不正确的是（ ） A燃料燃烧时，将化学能转化为内能 B人类使用的能量绝大部分是从燃料的燃烧中获得的 Cl kg的某种燃料燃烧时放出的热量叫做这种燃料的热值 D提高燃料的利用率是节约能源的重要措施,解析：选C。lkg的某种燃料完全燃烧时放出的热量叫做这种燃料的热值，必须加上“完全”两个字，故C错。,C,23
10、,热机的效率,9、柴油机是工农业生产中常用的热机，已知某型号柴油机的效率是30%，在柴油机内完全燃烧2千克柴油能放热 J，这些热通过柴油机的转化能对外 做 有 用 功 J。（柴油的热值为3.3107J/kg）,6.6107,1.98107,8、航天工业中的火箭是用液态氢作为燃料的，这是因为液态氢具有（） A、较小的质量B、较小的密度 C、较大的比热容D、较大的热值,D,24,热机的效率,10已知干木柴的热值是1.2107 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4.2103 J/(kg)。,Q =
11、1.2107 J/kg0.7 kg = 8.4106 J,= 40 kg,25,热机的效率,11、完全燃烧140克焦炭（焦炭的热值为3.0107J/kg)能放出多少热量？若这些热量的30%被水吸收，则能使30kg 、20的水温度升高到多少摄氏度？ 解：m1= 140g=0.14kg q= 3.0107J/kg = 30% m2=30kg t0=20 Q放=m1q= o.14kg 3.0107J/kg =0.42107J Q放Q吸=cm (t-t0) 30%0.42107J=4200J/(kg0C)30kg(t-20) t=30 答：水温度升高到30 。,26,热机的效率,13、小明家新安装了一台容积为0.5m3的太阳能热水器，加满水后，经过4h阳光的照射，水温由原来的20升高到了40。问：在这4h内水吸收了多少热量？若这些热量由效率为20的火炉燃烧焦炭来提供，则需要燃烧多少千克焦炭？焦炭的热值q3.0107J/kg,27,热机的效率,