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第2节 热机的效率
第十四章 内能的利用
柴薪
煤炭
石油
天然气
我们可以从哪里获得内能？获得内能多少一样么？　
想一想
1.从生活中体会不同燃料释放热的本领不同，建立热值的概念；能简单计算燃料释放出的热量 。
2.能说出热机工作时燃料释放的能量的主要流向；知道什么是热机效率；如何提高热机效率。
3.了解内能的利用在人类发展史上的重要意义。
目标与任务
燃料的热值
一
生活中我们可以使用哪些燃料？
该如何分类？
固体燃料
液体燃料
气体燃料
木炭、煤等
汽油、酒精等
煤气、天然气等
1kg的干木柴和10kg的干木柴在同样燃烧时，放出的热量是否相同？
相同条件下，1kg干木柴和1kg煤，哪一种燃料能烧开更多的水？
1kg的干木柴完全燃烧和未完全燃烧时放出的热量是否相同？
热值定义：某种燃料完全燃烧放出的热量与其质量之比，叫作这种燃料的热值。
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。
国际单位：焦每千克，符号是J/kg。
固体或液体燃料完全燃烧放出的热量的计算公式为Q=qm，气体燃料完全燃烧放出热量的计算公式为Q=qV。
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。
对于热值的理解，我们要抓住三个关键词：“某种燃料”、“完全燃烧”、“热量与其质量之比”，注意选择题易错点。
①“某种燃料”是说明热值与燃料的种类有关，反映了燃料的燃烧特性、化学能转化成的内能的本领大小.
②“完全燃烧”的含义是烧完、烧尽.某种燃料，只有在完全燃烧时放出的热量与质量之比才是这种燃料的热值，如果用没有完全燃烧放出的热量计算出的热值就比实际值小.
③“热量与其质量之比”可以理解为热值是针对一定质量的燃料而言的，如果同种燃料的质量不同，则完全燃烧时放出的热量大小不同.
为什么发射火箭上天要用氢做燃料？
根据热值表，计算一下10吨氢完全燃烧放出多少焦耳的热量？
若用干木柴完全燃烧来获得这些热量，需要多少吨干木柴？
氢的热值是1.4×108 J/kg
干木柴的热值1.2×107 J/kg
放出热量Q = qm
=1.4×108 J/kg× 10×103 kg
=1.4×1012 J
需要干木柴
约120吨干木柴完全燃烧放出的热量等于10吨氢完全燃烧放出的热量。
思考
1.用煤烧水时，煤能完全燃烧吗？
2.煤燃烧放出的热量能全部被水吸收吗？
有效利用
60%
未燃烧
15%
散失
25%
被水吸收的热量
思考
热机的效率
二
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
燃气内能
损失的内能
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，叫作热机的效率。
热机的效率是热机性能的重要指标。
如何提高热机效率，节约能源，减少污染？
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，提高效率；
③利用废气的能量，提高燃料的利用率。
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%
思考
总结与复习
C
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
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%
学以致用 1、2
下列能提高热机效率得 （ ）
A.让更多的燃料燃烧 B.提高热机功率
C.减少各种热损失 D.利用热值大的燃料
关于热机和环保的说法正确的是 （ ）
A.所有的热机都是用汽油作燃料
B.热机的大量使用会造成大气污染
C.热机产生的噪声可被消声器完全消除
B
C
学以致用 3、4
下列提高热机效率的方法中，不可行的是（ ）A．减少各种热损失B．加润滑油减少机器各部件之间的摩擦C．充分利用废气的能量，如建热电站D．采取少消耗总能量的办法D学以致用5 某汽油机效率为20％，这表示它每做100J的有用功要完全燃烧产生 J能量的汽油，要向外散失 J的能量。
甲、乙两辆汽车，甲汽油机效率比乙汽油机效率高，这表明（ ）
A甲做功比乙多
B甲做功比乙少
C甲消耗的汽油比乙少
D相同的牵引力行驶相同的路程，甲耗油少。
500
400
D
学以致用 6
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
学以致用 7
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
证良好的润滑
D.提高热机效率，有利于环保减排
C D
学以致用 8
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