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§14.2 热机的效率
第十四章 内能的利用
2、热值的意义：表示燃料燃烧放出热量的能力强
弱的物理量。符号：q
1、燃料的种类：
一、燃料的热值
3、热值定义：1kg某种燃料完全燃烧放出的热量，
叫做这种燃料的热值。
4、热值的单位： J/kg(或J/m3)
（它是燃料本身的一种特性，只与燃料的种类有关，与燃料的形态、质量、体积，燃料是否完全燃烧等均无关。）
固体燃料，如 、 等；
液体燃料，如 、 等；
气体燃料，如 、 等．
木柴
煤
汽油
柴油
煤气
天燃气
5、一些燃料的热值
(7.1～8.8) ×10 /(J·m )
天然气
3.0×10 /(J·kg )
酒精
约3.9×10 /(J·m )
煤气
3.4×10 /(J·kg )
木炭
1.4×10 /(J·kg )
氢
3.0×10 /(J·kg )
焦炭
4.6×10 /(J·kg )
汽油
约3.4×10 /(J·kg )
无烟煤
4.6×10 /(J·kg )
煤油
约2.9×10 /(J·kg )
烟煤
3.3×10 /(J·kg )
柴油
约1.2×10 /(J·kg )
干木柴
7
7
7
7
7
7
7
7
7
8
7
7
-1
-1
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-1
-3
-3
一、燃料的热值
例：煤气热值的物理意义:1立方米煤气完全燃烧时放出的热量是3.9×107J。
热值的物理意义:1千克某种燃料完全燃烧时放
出的热量是多少J。
例：小明某次用火炉烧水时，共消耗了1.5kg的烟煤，试计算这些烟煤完全燃烧放出多少焦的热量。（q=2.7×107J/kg)
解：Q放=mq=1.5kg×2.7×107J/kg
=4.05×107J
答：这些煤完全燃烧放出的热量为4.05×107J
一、燃料的热值
已知：m=1.5kg q=2.7×107J/kg
求：
Q放
6、燃料燃烧放热计算公式： Q＝mq或 Q＝Vq
用家用燃气热水器烧水洗澡，假如洗一次澡要用掉天然气0.14米3.
问:完全燃烧这么多的天然气能放出多少焦的热量？(q=8×107焦耳/米3)
Q=vq
练一练：
思考：上例中小明烧水用了1.5kg的烟煤，这些煤
完全燃烧放出的热量为4.05×107J，实际放
出的热量有4.05×107J吗？为什么？水实际
吸收的热量呢？
水实际吸收的热量，称为有效利用的热量。
二、燃料的利用率
1、炉子的效率：
有效利用的热量（水吸收的热量）与燃料完
全燃烧放出的热量之比。
二、燃料的利用率
公式：η=
Q吸
Q放
=
cm△t
mq
2、提高燃料利用率，节约能源
①使燃料尽可能充分燃烧（如把煤磨成煤粉，加大送风量等）
②减小热量的散失（如用隔热材料做炉体，加大受热面积等）
例1.用煤烧水，把2kg的水从25℃加热到75℃，燃烧了0.03kg的煤，煤完全燃烧，煤的热值为
求炉子的效率？
二、燃料的利用率
3、热机的效率
燃料燃烧
产生能量
汽缸散热及摩擦损失的能量
废气带走的能量
做有用功的能量
燃烧不完全
（1）热机的能量分流图
在热机的各种能量的损失中,废气带走的能量最多.
设法利用热机废气的能量，是提高燃料利用率的重要措施。
（2）热机效率的定义：用来做有用功的那部分能量
和燃料完全燃烧放出的能量
之比叫做热机的效率。
蒸气机效率最低：6%~15%；
汽油机效率：20%~30%；
柴油机效率：30%~45%。
二、燃料的利用率
公式：η=
W有用
Q放
某型号专用车在一段平直的道路上匀速行驶5.6km，受到的平均阻力是3000N，消耗燃油 燃油的密度 热值
求热机的效率？
①尽可能减少各种热损失，如保证良好的润滑，减少因克服摩擦所消耗的能量；
②充分利用废气的能量，提高燃料的利用率，如利用热电站废气来供热。这种既供电又供热的热电站，比起一般火电站来，燃料的利用率大大提高。
二、燃料的利用率
（3）提高热机效率的途径和节能方法：
例2：把5kg40℃的水烧开，需要完全燃烧多少kg的干木柴？（已知干木柴的热值为1.2×107J/kg，外界为标准大气压，并且燃料完全燃烧放出的热量全部被水吸收）
解：
Q吸=cm（t-t0） =4200J/(kg·0C)×5kg×600C
=1.26 ×106J；
Q放＝Q吸
= 1.2×106J/(1.2×107J/kg)=0.1kg
用热水器将质量为100kg，温度为20℃的水加热到50℃，消耗天然气1m ，天然气的热值是3.2×10^7 J/kg，求热水器的工作效率
再见！

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