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2013新人教九年物理14.2热机的效率

发布时间:2013-09-21 20:17:28  

复习
? 汽油机是以____为燃料,柴油 机是以____为燃料,现代火箭是 以___为燃料,你还见过那些燃 料?

?

燃料的分类:

煤 气 煤 煤油

柴草
?

汽油

天然气

燃料燃烧过程是什么能向什么能转化?

第十四章 内能的利用
第2节 热机的效率

一、燃料:
1、燃料的种类很多,可分为固体燃料、 液体燃料和气体燃料。 2、燃烧相同质量的不同燃料,放出 的热量不同。

二、燃料的热值:
3、热值:1kg(或1m3)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:焦每千克 或 焦每立方米 5、热值的单位:J/kg或J/m3
6、热值的符号:q

二、燃料的热值:
一些燃料的热值
干木柴 约1.2×10 7/(J· -1) 柴油 3.3×10 7 /(J· -1) kg kg 烟煤 约2.9×10 7/(J· -1) 煤油 4.6×10 7 /(J· -1) kg kg 无烟煤 约3.4×10 /(J· ) 汽油 4.6×10 /(J· ) kg kg 焦炭 3.0×10 7 /(J· -1) kg 氢 1.4×10 8 /(J· -1) kg
-3 7 -1 7 -1

木炭 3.4×10 7 /(J· -1) kg
酒精 3.0×10 7 /(J· -1) kg

煤气 约3.9×10 7 /(J· -3) kg
天然气 (7.1~8.8) ×10 /(J· ) m
7

二、燃料的热值:
7、燃料的利用率:
被我们利用了的热量与燃料完全燃烧释放的总能 量的比值,叫做燃料的利用率,即: 8、提高燃料的利用率的途径:

η=

Q利用 Q全放

1)让燃料尽可能充分燃烧: 例如:将煤研磨成粉状,吹入炉内燃烧; 2)减少各种热量的损失: 例如:加大受热面积。

二、燃料的热值:

9、燃料热值计算:
(1)、固体和液体燃料: Q放=qm
(2)、气体燃料: Q放=qv

练一练: 例题: 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(烟煤的热值q=2.7×107J/kg)?
解: Q=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

练一练:

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)

三、热机的效率
燃料所释放的能量都到哪里去了? 发动机散热及 机械摩擦损失 的能量

高温废气带 走的能量

做有用功 的能量

三、热机的效率
1、热机的效率:用来做有用功的那部分能量
(即转换成有用功的机械能)和燃料完全燃烧

放出的能量之比,叫热机的效率。
2、公式: η=W有/Q放

三、热机的效率
燃料的不完全燃烧、气缸部件吸热后的热量散失、

废气带走的热量和克服摩擦做功而消耗的能量,都是引
起能量损失的原因。因此,提高热机效率,可提高燃料 的利用率。

3、提高热机效率的途径: (1)使燃料充分燃烧;(2)保持良好润滑,减小机

械摩擦;(3)采用先进技术,改进机械结构;(4)
减小各种热量散失。


三、热机的效率
4、提高燃料利用率的意义 ? 节约能源 ? 减少环境污染(大气污染和噪声污染)

巩固练习
1、定义:在热机里 用来做有用功 的那
部分能量跟 燃料完全燃烧所获得 的能 量之比,叫做热机的效率。热机的效率 都 小于1 。

2.甲柴油机的效率比乙柴油机的效率低,这表明: A、甲的功率小 B、甲做的功少 C、甲消耗的柴油多 √ D、甲柴油机内能转化为机械能的百分比小

3.关于提高热机效率的途径,下列说法中错误的是:
A、尽量使燃料完全燃烧 C、尽量减小摩擦 B、尽量减少输出功率 √ D、尽量减少热量损失

4.某热机的效率为20%,这表明做100J的有用功时:

A、要消耗20J的燃料内能
B、要向外散失80J的热量



C、要消耗燃烧后能放出500J内能的燃料
D、要消耗80J的燃料内能

? 5、用煤火炉烧水,要将10kg初温度20℃ 的水加热到70 ℃,需要燃烧0.5kg的焦炭, 这个煤火炉的效率是多少?
解:水吸收的热量 Q吸=cm△t

=4.2×103J/(Kg?℃×10kg×50℃=2.1×106 J
焦炭放出的热量

Q放 =mq=0.5kg×3.0×107J/kg=1.5×107J
效率η =W有/Q放= 2.1×106 J/ 1.5×107J = 14%


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