课件18张PPT。第十四章 内能的利用
第2节 热机的效率
重点难点:(1)重点
热值的物理意义及其相关计算.
(2)难点
热机中的能量转化及损失,了解热机效率.
思考: 汽油机以汽油为燃料,柴油机以柴油为燃料,你还见过哪些燃料?
在燃料的燃烧过程中发生的是什么能向什么能的转化?提出问题:
如果消耗相同质量的汽油和柴油,哪种燃料燃烧获得的能量更多些?热值:(1)定义
某种燃料完全燃烧放出的热量与其质量之比,叫做这种燃料的热值.
(2)单位
热值的单位是焦每千克,符号为J/ ㎏.
(3)物理意义
①热值在数值上等于1 ㎏某种燃料完全燃烧放出的热量.
②热值是燃料的一种特性.
热值反映了燃料在燃烧过程中,化学能转化为内能本领的大小.热值是燃料本身的一种特性,它与燃料的种类有关,与燃料的质量、体积、是否完全燃烧等没有关系.
课堂检测:1.小轿车油箱中的汽油用去了一半,则剩下的汽油( )
A. 比热容和热值均变为原来的一半
B. 比热容变为原来的一半,热值不变
C. 热值变为原来的一半,比热容不变
D. 比热容和热值均不变
D解析:由Q=mq= 4.6×107 J/kg×1 kg= 4.6×107 J;热值是物质的特性,不随质量发生变化,故剩余汽油的热值仍然是4.6×107 J/kg.
2.汽油的热值是4.6×107 J/kg,现有汽油
2 kg,选其中一半完全燃烧,放出的热量是
J,剩余汽油的热值是 J/kg.
4.6×1074.6×107热机的效率:
思考讨论:在用炉子烧水时,燃料燃烧释放的能量完全被水吸收了吗?还可能被哪些物体吸收呢?可以用什么方法表达能量的变化? 燃料燃烧产生的内能,并不能完全转化为有用的机械能,相当一部分的能量散失了!(1)热机的效率: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.
(2)
即:
说明:热机的效率是热机的一个重要指标.问题讨论:
(1)为什么η<1?
(2)如何提高热机的效率?
说明:在自然界,任何热机的效率都小于1,那是因为在热机做功的过程中总有或多或少的内能白白流失,做了无用功,甚至有一部分能量还转变为对环境有害的成分,在现实生产应用中的热机,相当大的一部分内能做了无用功,因此η<1.
热机中能量损失的原因:(1)废气带走部分能量.
(2)部件散热损失一部分能量.
(3)部件间的摩擦损失一部分能量.
从能量的损失方向可以找到提高热机效率的方法.提高热机效率的方法:
(1)保证活塞滑动灵活,并且密封性好.
(2)保证喷头无损,喷雾均匀.
(3)连杆转轴等处的摩擦尽量小.
(4)使用合适的燃料.
(5)对于不可避免的热能损失,可以用来
加热水等其他用途.随时练习:1.现代火箭用液态氢做燃料,是因为它具有( )
A. 较小的热值
B. 较低的沸点
C. 较大的热值
D. 较高的凝固点
C
2.两台汽油机,甲的效率是35﹪,乙的效率为25﹪,这两个数据表示 ( )
A.甲做的功比乙的多
B.甲的功率比乙的大
C.在相同时间内甲燃烧的汽油比乙的多
D.在消耗相同汽油时,甲做的有用功比乙
的多
D课堂小结:(1)热值:某种燃料完全燃烧放出的____与其____之比,单位是____.
(2)有效利用燃料的途径:一是让燃料尽可能充分燃烧;二是要减少热量的损失.概括整合: 定义
燃料热值 单位
计算
热机的效率
燃料的利用率
燃料的有效利用
热机的效率
再见