《热机的效率》.ppt

热机的效率热机的效率第十四章第十四章 第第2节节柴薪柴薪煤炭煤炭石油石油天然气天然气从哪里获得内能？　从哪里获得内能？　　　不同燃料的放热本领相同吗？怎么比较它们谁　　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？的放热本领强呢？　　经验告诉我们，等质量的煤和干木柴，充分燃　　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概念来表示燃料放出热量的本领一、燃料的热值　一、燃料的热值　想想议议想想议议2、燃料的热值：q定义定义定义定义某种燃料完全燃烧放出的热量与其某种燃料完全燃烧放出的热量与其某种燃料完全燃烧放出的热量与其某种燃料完全燃烧放出的热量与其质量之比质量之比质量之比质量之比物理意义物理意义物理意义物理意义反映燃料燃烧放热本领的物理量反映燃料燃烧放热本领的物理量反映燃料燃烧放热本领的物理量反映燃料燃烧放热本领的物理量单位单位单位单位J/kgJ/kg或或或或J/mJ/m3 3（气体）（气体）（气体）（气体）意义意义意义意义例：干木柴热值例：干木柴热值例：干木柴热值例：干木柴热值1.2 x 101.2 x 107 7 J/kg J/kg表示表示表示表示1 1 kgkg干木柴完全燃烧放出的热量是干木柴完全燃烧放出的热量是干木柴完全燃烧放出的热量是干木柴完全燃烧放出的热量是1.2 x 101.2 x 107 7 J J燃料燃烧放热公式燃料燃烧放热公式燃料燃烧放热公式燃料燃烧放热公式放放放放= =mqmq 强调：强调： 它是燃料本身的一种它是燃料本身的一种特性特性，只与燃料的，只与燃料的种类种类有关，与燃料的有关，与燃料的形态、质量、体积形态、质量、体积等均无关。

等均无关 热值数值热值数值上等于上等于1kg1kg燃料燃料完全燃烧完全燃烧放出的放出的热量热量 阅读阅读‘‘热机的效率热机的效率”的内容，解决以下问题：的内容，解决以下问题：1、燃料很难、燃料很难___________，所以燃料放出的热量往，所以燃料放出的热量往往比按热值计算出的热量往比按热值计算出的热量____；而且燃料燃烧放出的；而且燃料燃烧放出的热量又会热量又会___________，所以有效利用的热量又比放，所以有效利用的热量又比放出的热量出的热量____根据上述物理道理，说说如何提高炉子的燃料利用率根据上述物理道理，说说如何提高炉子的燃料利用率？？自学指导自学指导完全燃烧完全燃烧小小小小散失一部分散失一部分如何提高炉子燃料利用率，节约能源（以如何提高炉子燃料利用率，节约能源（以锅炉为例）：锅炉为例）： ①①使燃料尽可能使燃料尽可能充分燃烧充分燃烧（如把煤磨成煤粉，（如把煤磨成煤粉，加大送风量等）加大送风量等）②②减小热量的散失减小热量的散失（如用隔热材料做炉体，加（如用隔热材料做炉体，加大受热面积等）大受热面积等）请说出你熟悉的燃料的热值，并说明其物理意义请说出你熟悉的燃料的热值，并说明其物理意义。

2．了解燃料的热值表．了解燃料的热值表　　为什么发射火箭上天要用氢做燃料？　　为什么发射火箭上天要用氢做燃料？3．有关燃料燃烧放热的计算．有关燃料燃烧放热的计算想一想想一想　　根据热值表，计算一下　　根据热值表，计算一下10吨吨氢氢完全燃烧放出完全燃烧放出多少焦耳的热量？多少焦耳的热量？　　再算算，若用　　再算算，若用干木柴干木柴完全燃烧来获得这些热完全燃烧来获得这些热量，需要多少吨干木柴？量，需要多少吨干木柴？　　氢的热值是　　氢的热值是1.4×108 J/kg　　干木柴的热值　　干木柴的热值1.2×107 J/kg放出热量放出热量Q = 热值热值×质量质量 =1.4×108 J/kg× 10×103 kg =1.4×1012 J需要干木柴需要干木柴　　约　　约120吨吨干木柴完全燃烧放出的热量等于干木柴完全燃烧放出的热量等于10吨吨氢完全燃烧放出的热量氢完全燃烧放出的热量　　　　1．．用用来来做做有有用用功功的的那那部部分分能能量量，，与与燃燃料料完完全全燃烧放出的能量之比，叫做燃烧放出的能量之比，叫做热机的效率热机的效率。

　　在内燃机中燃料是否能够完全燃烧？燃料燃烧　　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？释放的能量都到哪里去了？无用的无用的机械机械能能有用机械能有用机械能二、热机的效率　二、热机的效率　想一想想一想燃气燃气内能内能损失的内能损失的内能二、热机的效率1、热机的效率：ŋ=W有用/Q总 x 100%其中W有用指用来做有用功的能量， Q总 指燃料完全燃烧释放的能量2、提高热机效率的途径：（1）燃料尽可能充分燃烧2）尽量减少各类能量损失3）在热机的设计和制造上，采用先进技术4）使用时，注意保养，保证良好的润滑，减少因克服摩擦阻力而额外消耗的功 蒸汽机的效率只有蒸汽机的效率只有6%~15% 汽油机的效率为汽油机的效率为 20%~30%柴油机的效率为柴油机的效率为30%~45%（（1））热机的效率是热机性能的重要指标热机的效率是热机性能的重要指标2．提高热机效率，节约能源，减少污染．提高热机效率，节约能源，减少污染（（2）提高效率的途径）提高效率的途径　　　　 提高燃料利用率，使燃料充分燃烧；提高燃料利用率，使燃料充分燃烧；　　　　 改进热机，减少各种能量损失；改进热机，减少各种能量损失；　　　　 利用废气的能量。

利用废气的能量C　　　　1．对于燃料的热值，下列说法中，属于正确．对于燃料的热值，下列说法中，属于正确理解的是理解的是 (　　　　 ) 　　　　A．燃料的热值跟燃料燃烧时放出的热量成正．燃料的热值跟燃料燃烧时放出的热量成正比比 　　　　B．燃料没燃烧时就没有热值．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．就某种确定的燃料而言，它的热值是一个确定的值，确定的值， 跟燃料的质量及燃料燃烧放出的热量跟燃料的质量及燃料燃烧放出的热量无关无关　　　　D．容易燃烧的燃料热值一定大．容易燃烧的燃料热值一定大练一练练一练　　　　2．．已知干木柴的热值是已知干木柴的热值是1.2×107 J/kg，完全燃，完全燃烧烧0.7 kg干木柴能放出多少热量？假设这些热量全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部被水吸收，能使多少千克水的温度由20 ℃升高到升高到70 ℃？已知水的比热容为？已知水的比热容为4.2×103 J/(kg·℃)练一练练一练　　　　Q = 1.2×107 J/kg×0.7 kg = 8.4×106 J　　　　m =Qc(t -t0) 8.4×106 J 4.2×103 J/(kg·℃)×(70 ℃-20 ℃)　　　　 =　　　　 = 40 kg　　　　3. 关于热机效率，下列说法正确的是：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．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．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　．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．提高热机效率，有利于环保减排 C D练一练练一练　　　　4．一台内燃机运行时各种能量损耗大致为：．一台内燃机运行时各种能量损耗大致为：汽缸散热损失占汽缸散热损失占25％，废气带走的能量占％，废气带走的能量占30％，％，摩擦等机械损耗占摩擦等机械损耗占10％，则内燃机的热机效率为％，则内燃机的热机效率为__________。

35%练一练练一练一辆小汽车，以一辆小汽车，以72Km/h72Km/h的速度在水平路面上匀速行驶时的速度在水平路面上匀速行驶时，发动机的实际功率为，发动机的实际功率为20kw20kw，若小汽车行驶的距离为，若小汽车行驶的距离为100km100km，汽油的热值，汽油的热值q=4.6 q=4.6 ××107J/kg107J/kg，小汽车发动机的，小汽车发动机的效率为效率为25%25%，求小汽车在这段路程中：，求小汽车在这段路程中：（（1 1）运动的时间运动的时间 （（2 2）发动机所做的功发动机所做的功3 3）消耗汽油的质量消耗汽油的质量解：（解：（1）V=72Km/h Km/h =20m/S=20m/S t= t=s/vs/v=100=100××10103 3m/m/20m/S 20m/S =5 =5××10103 3s s（3）Q=mq，又因为Q=W/η,η,所以所以m=Q/qm=Q/q = =w/qηw/qη=10=108 8J/ 4.6 J/ 4.6 ××10107 7J/kgJ/kg×× 25% 25% =8.7kg =8.7kg（2）w=pt=20××103w×× 5 5××10103 3s s =10 =108 8J J什么是什么是燃料的燃料的热值？热值？燃料完全燃料完全燃烧时放燃烧时放出热量如出热量如何计算何计算? ?提高热机提高热机的效率与的效率与节能环保节能环保课堂小结课堂小结。