(共22张PPT)
热机的效率
第2节
干柴
煤炭
石油
天然气
生产、生活中从哪里获得内能？
*
我们要烧开同一壶水，现有三种燃料：干木柴、煤炭、液化气，用哪种燃料质量最少？
质量相等的不同燃料在完全燃烧时所放出的热量不同。
等质量的煤、干木柴、煤气，充分燃烧，液化气放出的热量要比其它的多得多。我们用热值这个概念来表示燃料的放热本领。
一．燃料的热值
（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。
（3）单位：国际单位是焦每千克；
符号：J/kg。
气体燃料的单位：焦每立方米；
符号：J/m3。
1．热值
（2）物理意义：热值在数值上等于1kg
某种燃料完全燃烧放出的热量。
*
常用燃料的热值（单位：J/kg）
请你说出汽油的热值的物理意义
煤油 4.6×107
木炭 3.4×107
汽油 4.6×107
无烟煤 3.4×107
氢气 14.3×107
石油 4.4×107
焦炭 3.0×107
天然气
柴油 4.3×107
烟煤 2.9×107
煤气 3.9×107
酒精 3.0×107
干木柴 1.2×107
气体 (J/m3)
液体
固体
（7.1~8.8)×107
*
常用燃料的热值（单位：J/kg）
质量为1千克的汽油完全燃烧放出的热量为4.6×107焦。
煤油 4.6×107
木炭 3.4×107
汽油 4.6×107
无烟煤 3.4×107
氢气 14.3×107
石油 4.4×107
焦炭 3.0×107
天然气
柴油 4.3×107
烟煤 2.9×107
煤气 3.9×107
酒精 3.0×107
干木柴 1.2×107
气体 (J/m3)
液体
固体
（7.1~8.8)×107
*
常用燃料的热值（单位：J/kg）
质量为2千克的汽油完全燃烧放出的热量是多少焦？
煤油 4.6×107
木炭 3.4×107
汽油 4.6×107
无烟煤 3.4×107
氢气 14.3×107
石油 4.4×107
焦炭 3.0×107
天然气
柴油 4.3×107
烟煤 2.9×107
煤气 3.9×107
酒精 3.0×107
干木柴 1.2×107
气体 (J/m3)
液体
固体
（7.1~8.8)×107
*
常用燃料的热值（单位：J/kg）
请你说出煤气的热值的物理意义
煤油 4.6×107
木炭 3.4×107
汽油 4.6×107
无烟煤 3.4×107
氢气 14.3×107
石油 4.4×107
焦炭 3.0×107
天然气
柴油 4.3×107
烟煤 2.9×107
煤气 3.9×107
酒精 3.0×107
干木柴 1.2×107
气体 (J/m3)
液体
固体
（7.1~8.8)×107
常用燃料的热值（单位：J/kg）
煤油 4.6×107
木炭 3.4×107
汽油 4.6×107
无烟煤 3.4×107
氢气 14.3×107
石油 4.4×107
焦炭 3.0×107
天然气
柴油 4.3×107
烟煤 2.9×107
煤气 3.9×107
酒精 3.0×107
干木柴 1.2×107
气体 (J/m3)
液体
固体
（7.1~8.8)×107
1m3的煤气完全燃烧放出的热量为3.9×107焦。
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）、是否燃烧、是否完全燃烧无关。
*
为什么发射火箭上天要用氢做燃料？
2．燃烧放热的计算
氢的热值 q=1.4×108 J/kg
放热公式：Q放 = mq
= 5 kg × 1.4×108 J/kg
=7×108 J
其意义是：
1kg氢完全燃烧放出的热量是1.4×108 J。
5kg氢完全燃烧放出的热量是＿＿＿＿J
7×108
用Q放表示放出的热，m表示燃料的质量，q代表燃料的热值
Q放=mq
如果是气体燃料，公式又是什么样的？
Q放=Vq
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？
做有用机械能
二、热机的效率
散热、克服摩擦损失
废气带走的能量
燃料完全燃烧放出的能量
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。
*
1、定义：用来做有用功的那部分能量与燃料完全燃烧释放的能量之比称为热机效率，即：
W有
Q放
η=
二、热机效率
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%
2、热机的效率是热机性能的重要指标
提高效率的途径
（1）使燃料充分燃烧;
（2）尽量减少各种热量损失；
（3）利用废气的能量；（主要措施）
（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。
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
练一练
2．已知干木柴的热值是1.2×107 J/kg，完全燃烧0.7 kg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4.2×103 J/(kg·℃)。
Q = 1.2×107 J/kg×0.7 kg = 8.4×106 J
m =
Q
c(t -t0)
8.4×106 J
4.2×103 J/(kg·℃)×(70 ℃-20 ℃)
=
= 40 kg
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
4．一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%
5、用天然气灶烧水，燃烧1m3的天然气，使100kg的水从20℃升高到70℃.天然气热值3.2×107J/m3求:
（1）天然气完全燃烧放出热量
（2）水吸收的热量
（3）天然气灶的效率
