热机效率与环境保护.ppt

13.4 热机效率与环境保护热机效率与环境保护生生活中常活中常用的燃料用的燃料 煤煤、、石油、天燃气，干木柴石油、天燃气，干木柴燃料燃烧的过程是化学能转化为内能的过程燃料燃烧的过程是化学能转化为内能的过程燃料完全燃烧放出热量的多少与哪些因素有关？燃料完全燃烧放出热量的多少与哪些因素有关？燃料的质量（燃料的质量（m））燃料的种类燃料的种类质量不同的同种燃料，完全燃烧，放出的热量不同质量不同的同种燃料，完全燃烧，放出的热量不同相同质量的不同燃料，完全燃烧，放出的热量不同相同质量的不同燃料，完全燃烧，放出的热量不同不同燃料燃烧释放热量的能力是不同的不同燃料燃烧释放热量的能力是不同的一、热值一、热值1.1.定定义义：：某某种种燃燃料料完完全全燃燃烧烧放放出出的的热热量量与与所用该燃料的质量之比所用该燃料的质量之比——燃料的热值燃料的热值 符号符号““q q””2.单位：单位：J/kg 气体：气体：J/m3燃料燃料热热值值q（（J/kg））干木柴干木柴1.2×107烟煤烟煤2.9×107无烟煤无烟煤3.4×107燃料燃料热热值值q (J/kg））酒精3.0×107柴油柴油3.3×107汽油汽油4.6×107燃料燃料热热值值q(J/m3)氢气1.4×108天然天然气气3.3×107——4.5×107液化液化气气4.9×1073.q酒精酒精酒精酒精 = = 3×107J /kg 表示表示 1kg酒精酒精完全燃烧完全燃烧放出的热量是放出的热量是3×107JQ氢气氢气=1.4×108J /m3判断判断1.1.燃料燃烧时才有热值燃料燃烧时才有热值2.2.热值是某种燃料完全燃烧时放出的热量热值是某种燃料完全燃烧时放出的热量3.3. 燃料燃烧时，质量越大，热值越大燃料燃烧时，质量越大，热值越大4 4．燃料不完全燃烧时的热值比完全燃烧时的热值小．燃料不完全燃烧时的热值比完全燃烧时的热值小4.热值热值是燃料的一种特性，是燃料的一种特性，只与燃料的种类有关只与燃料的种类有关•思考：思考：•（（1）现代常用液氢作为火箭燃料，是因为）现代常用液氢作为火箭燃料，是因为液氢具有较大的液氢具有较大的 。

•（（2）一桶汽油用去一半后，热值）一桶汽油用去一半后，热值 ；；• 汽油不完全燃烧时，热值汽油不完全燃烧时，热值 热值热值2kg2kg干木柴完全燃烧放出干木柴完全燃烧放出________J________J的热量的热量（（q q干木柴干木柴= =1 1.2×107J/kg) ) 二、燃料完全燃烧放出的热量二、燃料完全燃烧放出的热量 Q=mq Q = vq例：例：求求4Kg酒精酒精完全燃烧释放的热量完全燃烧释放的热量 （（q酒精酒精=3.3.0 0×107J/Kg ））Q放放=mq =4Kg×3.3.0 0×107J/Kg =1.2×108 J 例：例： 求求5L酒精完全燃烧时释放的热量酒精完全燃烧时释放的热量（（ρ酒精酒精=0.8×103 kg/m3,q酒精酒精=3.0×107J/Kg））•一辆汽车沿着长为一辆汽车沿着长为8km的平直公路匀速行的平直公路匀速行驶驶5min，汽车发动机牵引力为，汽车发动机牵引力为3000N，共，共消耗汽油消耗汽油1kgq汽油汽油=4.8×107J/Kg ））•求求：：•（（1）汽油完全燃烧放出的热量。

汽油完全燃烧放出的热量•（（2）汽车发动机牵引力做的功）汽车发动机牵引力做的功•（（3）汽车在工作时将汽油蕴含的化学能全）汽车在工作时将汽油蕴含的化学能全部对外做功了吗？说明什么问题？部对外做功了吗？说明什么问题？克克服摩擦所服摩擦所消耗的能量消耗的能量燃料很燃料很难完难完全燃烧全燃烧对对外外做做的有用的有用功功废气排出带走废气排出带走的能量的能量热机中燃热机中燃料完全燃烧放出的能量料完全燃烧放出的能量三、热机效率三、热机效率ηη1、热机运转中，对外做的、热机运转中，对外做的有用功的有用功的能量能量与与燃料完全燃烧所释放的热量燃料完全燃烧所释放的热量的比值的比值——热机效率热机效率ηη 2、 热机效率总是小于热机效率总是小于1克服摩擦所克服摩擦所消耗的能量消耗的能量燃料很难完燃料很难完全燃烧全燃烧对外做对外做的有用的有用功功废气排出带走废气排出带走的能量的能量3.如何提高热机效率如何提高热机效率（（1）使燃料充分燃烧）使燃料充分燃烧（（2）加润滑油，减小摩擦）加润滑油，减小摩擦3.提高热机效率的方法提高热机效率的方法•例：例：•汽油机的效率是汽油机的效率是20%，在，在1600N的牵引力作的牵引力作用下，前进用下，前进1.5km，需要多少汽油？，需要多少汽油？•（（q汽油汽油=4 ×107J/Kg ））例：用用煤气煤气把把1kg，初温为，初温为20℃℃的水加的水加热到热到70 ℃℃ ，消耗了，消耗了10g的煤气的煤气 （（q煤气煤气=4 .2×107J/Kg ））（（1）求水吸收的热量）求水吸收的热量（（2）求）求煤气煤气完全燃烧放出的热量完全燃烧放出的热量（（3））煤气煤气灶烧水的热效率灶烧水的热效率四、热四、热效率公式效率公式完成课本完成课本P55页页 7 练习例1：某汽车匀速前进100km，耗油5kg，前进中摩擦阻力为920N，q汽=4.6×107J/kg求：例2：某柴油机功率为20kw，正常工作每小时耗油6kg，q柴油=3.3×107J/kg求：柴油机的例3：一台Ƞ=40%的柴油机，当输出3.44×107J有用功时，消耗的柴油质量是多少？（q柴油=4.3×107J/kg）。