14.2 热机的效率 课件（20张PPT）

(共20张PPT)

14.2 热机的效率
1.从生活中体会不同燃料释放热量的本领不同，建立热值的概念；
2.能简单计算燃料燃烧释放出的能量；
3.能说出热机工作时燃料释放能量的主要流向，知道什么是热机效率。
学习目标
煤炭
从哪里获得内能？　
热机的工作原理是什么？　

一、燃料的热值　
想想议议
问题1
同样烧开一壶水，使用不同的燃料，如用煤和干木柴，所消耗的燃料的质量是一样多吗？
　　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。
问题2
相同质量的不同燃料，燃烧时放出的热量一样多吗？
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。
国际单位：焦每千克；
符号：J/kg。
1．燃料的热值（q）
热值在数值上等于1kg某种燃料完全燃烧放出的热量。
（1）定义
（2）物理意义
（3）单位
一、燃料的热值　
定义式：
比值定义法
对某些气体燃料完全燃烧放出的热量与其体积之比，叫做这种气体燃料的热值。
物理意义：热值在数值上等于在标准状态下1m3的燃料完全燃烧放出的热量。
定义式：
气体燃料的单位：焦每立方米；符号：J/m3。
1．燃料的热值（q）
一、燃料的热值　
（4）气体燃料的热值
2．了解燃料的热值表
请找出你熟悉的燃料的热值，并说说其物理意义。
理解：热值是燃料本身的一种特性。
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
定义式


Q=qm
Q=qV
热量计算公式
想一想
　　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？

无用的机械能

有用机械能
燃气燃烧获得的内能
损失的内能
二、热机的效率　
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　
（1）热机的效率是热机性能的重要指标（看下页图片）。
2．提高热机效率，节约能源，减少污染。
（2）提高效率的途径
　 ①提高燃料利用率，使燃料充分燃烧；②改进热机，减少各种能量损失；③充分利用废气的能量；④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能量。
定义式
蒸汽机的效率只有6%~15%
汽油机的效率为 20%~30%
柴油机的效率为30%~45%
二、热机的效率　
常见的一些热机效率
一台大型推土机的推力约为3×104N，匀速推着土总行程达10km，消耗柴油约30.3kg，求推土机上装的柴油机的热机效率。
二、热机的效率　
【分析】已知推力和距离，根据W=Fs可求得所做的有用功；再根据热值的定义式可得Q=mq求得柴油完全燃烧时获得的内能，最后根据热机效率定义求解。
　　 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。
C
2.我国发射卫星的运载火箭发动机采用液态氢作为火箭的燃料，原因是液态氢具有（　　）
A．较大的比热容　　　　
B．较低的沸点
C．较大的热值
D．较高的凝固点
C
　　 3．已知干木柴的热值是1.2×107J/kg，完全燃烧0.7kg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4.2×103J/（kg·℃）。
4. 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
　 　5．一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%
燃料的热值
燃料完全燃烧时放出热量计算

热机效率
谢 谢