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14.2热机效率

发布时间:2013-09-22 10:47:17  

14.2热机效率

1什么是热机? 2汽油机一般有几个冲程,分别是 什么? 3一循环分别有几个冲程,对应做 几次功,飞轮转几圈? 4在热传递过程中,传递能量的多 少叫做什么? 5什么是机械效率?

它们都离不开燃料。 燃料燃烧的过程是化学能转变 为内能的过程。

思考讨论
1.你知道的燃料有哪些,它们分别属于哪一类?
常见的燃料有煤、石油(加工炼制成汽油、 煤油、柴油和液化气等)、天燃气等,农村还 用草木等植物的秸杆作燃料。

固体燃料
燃料可 分为三 种

液体燃料
气体燃料

2.我们要烧开同一壶水,现有三种燃 料:干草、木柴、煤炭,用哪种燃料 用量最少?
(为什么提供相同的能量)不同燃料 所需的量不同?

质量相等的不同燃料在完全燃烧 时所放出能量的本领不同。
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一、燃料的热值(笔记)
1、定义:某种燃料完全燃烧放 出的热量与其质量(体积)之 比叫做这种燃料的热值。

2、表示字母:q
6

3、单位:焦 /千克

( J/kg )
3

焦 /立方米 ( J/m

)

观察热值表,你有什么收获?
常用燃料的热值(单位:J/kg)
固体
干木柴 1.2×107

液体
酒精 3.0×107

气体
煤气 3.9×107

烟煤
焦炭 无烟煤

2.9×107
3.0×107 3.4×107

柴油
石油 汽油

4.3×107
4.4×107 4.6×107

天然气(
7.1~8.8)×107

氢气

14.3×107

木炭

3.4×107

煤油

4.6×107
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1.不同物质的热值一般相同吗? 2有没有不同物质比热值相同
的? 3哪种物质的热值最大 ?它是 多少?表示的物理意义是什么?

4、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。

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练一练
关于燃料的热值正确的是( B ) A.燃料的热值与燃料的燃烧程度 有关 B.燃料的热值与燃料的种类有关 C.燃料的热值与燃料的多少有关 D.燃料的热值与上面三个因素都 有关
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5、热值的有关计算:
(1)固体或液体燃料: Q放 = mq

(2)气体燃料:Q放 = Vq
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例题:某个家庭预计每月使用天然气4m3,这些天 然气完全燃烧放出多少热量,相当于多少kg柴薪 完全燃烧放出的热量(q气为7.5×107J/m3,
q柴为107J/kg)

解:Q放=Vq气=4m3 ×7.5×107J/m3 =3×108J; m=Q放/q柴=3×108J/107J/kg=30kg。
答:天然气完全燃烧放出热量是3×108J, 相当于30 kg柴 薪完全燃烧放出的热量。 这些能量是否都转化成人们需要的了
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想一想
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

机械能

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锅炉 燃烧不完全 损失的能量

蒸气轮机 废气带走 的能量

火 发电机 电 电流通过导 站 线时发热损 能 失的能量 流 图
电能(30﹪)

化学能 内能 (100﹪ )

机械能

散热损失的 能量

散热损失

克服摩擦损 的能量 15 失的能量

克服摩擦损 失的能量

由图可知,真正能转变为对外
做有用功的能量只是燃料燃烧 时所释放能量的一部分。

二、热机效率
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:
η=
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W有 Q放

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

机械能

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2、提高热机效率的方法:
(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)
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(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。

例: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

下列提高热机效率的方法中,不可行的 是( D ) 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
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