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热机的效率
第十四章 第２节
学习目标：
1．认识热值，并能进行相关的计算。
2．认识效率，能计算效率。
柴薪
煤炭
石油
天然气
从哪里获得内能？　
　　不同燃料的放热本领相同吗？
我们用热值来表示燃料放热的本领。
一、燃料的热值　
想想议议
刚才的实验中，18g蜡烛和5g酒精放出的热量是______，说明一千克的酒精比一千克 的蜡烛放出的热量____，它们燃烧放热的本领是_________。
相同的
多
不同的
　　通过计算说明：为什么火箭要用氢做燃料？
想一想
　　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）
　　
解： Q = m氢q氢
=1.4×108 J/kg× 10×103 kg
=1.4×1012 J
需要干木柴
　答：　约117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。
　　在内燃机中燃料燃烧释放的能量都到哪里去了？
二、热机的效率　
想一想
燃料完全燃烧放出的热量
燃料很难全部燃烧
排出的废气带走能量
热机部件要吸热
克服运转机件之间的摩擦消耗能量
有用机械能
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%
提高效率的途径：
　　 提高燃料利用率，使燃料充分燃烧；
　　 改进热机，减少各种能量损失；
　　 利用废气的能量。
某学习小组同学想研究酒精灯烧水时的热效率．他们用酒精灯给100 g的水加热，经过一段时间测得水温升高了60 ℃、消耗了4.2 g酒精．已知：水的比热容为4.2×103 J/(kg·℃)，酒精的热值为3×107 J/kg.求：
(1)此过程中水吸收的热量；

(2)4.2 g酒精完全燃烧放出的热量；


Q吸＝cm水Δt＝4.2×103 ×0.1 ×60 ＝2.52×104 J
Q放＝m酒q＝0.004 2 kg×3×107 J/kg＝1.26×105 J
(3)酒精灯烧水时的热效率．
小亮家有一个容积为2 L的水壶，水壶里装有初温为25℃的水，在1标准大气压下小亮用天然气炉具对水进行加热．[已知天然气的热值q＝8.4×107 J/m3，水的比热容c水＝4.2×103 J/(kg·℃)]求：
(1)烧开1 L水需要吸收多少热量？


(2)若天然气炉具的效率是30%，则烧开1 L水需要完全燃烧多少m3的天然气？
C
　　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
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·℃)。
练一练
　　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
　　3. 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
练一练
　　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%
练一练
什么是燃料的热值？
燃料完全燃烧时放出热量如何计算
提高热机的效率与节能环保
课堂小结

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