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热机的效率
第十四章
第２节
不同燃料的放热本领不相同，怎么比较它们谁的放热本领强呢？
经验告诉我们，等质量的煤和干木柴，充分燃烧，煤放出的热量要比柴多得多。
一、燃料的热值
想想议议
我们用热值这个概念来表示燃料放出热量的本领。
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。
气体燃料的单位：焦每立方米；符号：J/m3。
1．热值
热值在数值上等于1
kg某种燃料完全燃烧放出的热量。
（1）定义
（2）物理意义
（3）单位
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
热值是燃料的一种特性，其大小只与燃料的种类有关，与燃料的质量（体积）、放出的热量、是否完全燃烧无关。
热量的计算
练习：
若某个家庭预计每月使用天然气4m3，这些天然气完全燃烧放出热量_________J，相当于_____kg柴薪完全燃烧放出的热量。（天然气的热值约为7.5×107J/m3，柴薪的热值约为1×107J/kg）
解析：4m3完全燃烧放出的热量是Q放=Vq=4m3×7.5×
107J/m3=3×108J；柴薪的质量m=
=30kg。
答案：3×108
30
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？
由于机械转动，克服摩擦等所消耗的能量
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
热机真正转变为对外做有用功的部分
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
二、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。
由图可知，真正能转变为对外做有用功的能量只是燃料燃烧时所释放能量的一部分。
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：
W有
Q放
η=
怎样提高热机的效率？
使燃料充分燃烧;
尽量减少各种热量损失；
在热机的设计和制造上采用先进的技术；
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。
议一议
提高热机效率，节约能源，减少污染
热机的效率是热机性能的重要指标
一、燃料的热值
定义：某种燃料完全燃烧放出的热量与其质量之比
单位：焦每千克，符号：J/kg
二、热量的计算
Q放=mq
三、热机效率：
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。
2．请从能量转化的角度具体说明以下效率的意义。
●
某太阳能电池工作时的效率是16％
●
某电动机工作的效率是83％
●
某锂电池充电时效率是99％
●
某柴油机工作的效率是35％
●
某电热水器工作的效率是87％
太阳能电池把接收到的太阳辐射的能量的16％转化为电能。
练一练
C
3．
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
4.
关于热机效率，下列说法正确的是：多选
(
)
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
练一练
5．能量守恒是自然界的基本规律之一，下列能量转化过程中，属于内能的转移的是（
）
A．用电灯照明
B．光合作用
C．用暖水袋取暖
D．天然气的燃烧
C
练一练
6.
下列说法中正确的是（
）
A．冬天对着手哈气，手变暖是机械能转化为内能
B．用酒精灯给水加热，是机械能转化为内能
C．高速行驶的汽车爆胎是很危险的，从能量角度来看，是机械能与内能的相互转化
D．滑冰时冰刀与冰之间相互摩擦，出现一道痕迹，是内能转化为机械能
C
练一练
内能的利用
热机
定义：1千克某种燃料完全燃烧
放出的热量
单位：焦/千克
燃料的热值
利用内能直接加热
物理意义：燃料燃烧过程中释放
热量本领大小的
利用内能做功
内能利用
热机
内燃机
汽油机
柴油机
构造
内能利用及热机效率
工作原理
构造
工作原理
知识结构
汽油机的四个冲程中只有做功冲程对活塞做功，其它三个冲程要靠飞轮的惯性来完成。汽油机完成四个冲程叫一个工作循环，完成一个工作循环，曲轴转二周，对外做功一次。
重点难点解析
柴油机和汽油机的相同点：
1、基本构造和主要部件的作用相似。
2、每个工作循环都一样，由吸气、压缩、做功、排气四个冲程组成。
3、四个冲程中，只有做功冲程对外做功。
4、在一个工作循环中，活塞往复两次，曲轴转动两周，飞轮转两圈，做功一次。
重点难点解析
柴油机和汽油机的不同点：
1、构造：柴油机的气缸顶部没有火花塞，而是一个喷油嘴。
2、吸入物质：汽油机吸入的是汽油和空气的燃料混合物，而柴油机吸入的是空气。
3、点火方式：点火方式不同，汽油机为点燃式，柴油机为压燃式。
4、效率：柴油机比汽油机的效率高。
重点难点解析
三
热机效率
用来做有有功的那部分能量和燃料完全燃烧放出的能量之比，叫做热机效率。
燃料完全燃烧放出的能量
废气内能
散热损失
机械损失
有用机械能
四、提高热机效率的途径
1、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。
2、在设计和制造上，要不断改进和革新，以减少各种能量损失，提高效率。在使用上要正确使用，注意保养。在热机的各种损失中，废气带走的能量最多，设法利用废气的能量是提高燃料利用率的重要措施。
