14--2 熱機的效率

1、1 1、燃料的熱值、燃料的熱值 2 2、熱機的效率、熱機的效率 燃料的熱值燃料的熱值 化學(xué)能化學(xué)能轉(zhuǎn)化為轉(zhuǎn)化為內(nèi)能內(nèi)能 例如：燃燒例如：燃燒1kg1kg的干木柴、的干木柴、1kg1kg的煙煤和的煙煤和1kg1kg的煤氣，干木柴釋的煤氣，干木柴釋 放的熱量較少，煙煤釋放的熱量較多，煤氣釋放的熱量最多。放的熱量較少，煙煤釋放的熱量較多，煤氣釋放的熱量最多。 燃料的熱值燃料的熱值 結(jié)論：結(jié)論： 燃料的熱值燃料的熱值 燃料的熱值燃料的熱值 q q q q木炭 木炭= 3.4 = 3.410107 7J/kgJ/kg。物理意義。物理意義:1:1千克木炭完全燃燒時千克木炭完全燃燒時 放出的熱量是放出的熱量

2、是3.43.410107 7J J。 q q煤氣 煤氣= 3.9 = 3.910107 7J/m3J/m3。物理意義。物理意義:1:1立方米煤氣完全燃燒時放出的立方米煤氣完全燃燒時放出的 熱量熱量 燃料的熱值燃料的熱值 氣體燃料完全燃燒釋放的熱量的計算公式：氣體燃料完全燃燒釋放的熱量的計算公式： QQ放 放=Vq =Vq ( (即體積乘以熱值即體積乘以熱值) ) 固體燃料完全燃燒釋放的熱量的計算公式：固體燃料完全燃燒釋放的熱量的計算公式： Q Q放 放=mq =mq ( (即質(zhì)量乘以熱值即質(zhì)量乘以熱值) ) （四川省資陽市（四川省資陽市20142014）關(guān)于燃料的熱值下列說法正確）關(guān)于燃料的熱

3、值下列說法正確 的是（的是（ ） A A燃料的熱值與燃料的燃燒情況有關(guān)燃料的熱值與燃料的燃燒情況有關(guān) B B容易燃燒的燃料的熱值一定大容易燃燒的燃料的熱值一定大 C C煤的熱值比干木柴的大，煤燃燒放出的熱量比干煤的熱值比干木柴的大，煤燃燒放出的熱量比干 木柴放出的熱量多木柴放出的熱量多 D.0.5kg D.0.5kg煤油和煤油和1.5kg1.5kg煤油的熱值一樣大煤油的熱值一樣大 DD (2013(2013郴州郴州) ) 我國隨著航天事業(yè)發(fā)展需要，正在研制大我國隨著航天事業(yè)發(fā)展需要，正在研制大 功率液氫發(fā)動機。這種發(fā)動機主要是因為氫是有功率液氫發(fā)動機。這種發(fā)動機主要是因為氫是有【 】 A A較

4、小的密度較小的密度 B B較大的比熱容較大的比熱容 C C較高的熱值較高的熱值 DD較低的沸點較低的沸點 C C （20112011日照）下列說法正確的是日照）下列說法正確的是 【 】 A.A.擴散現(xiàn)象表明，分子在不停地運動擴散現(xiàn)象表明，分子在不停地運動 B.B.燃料的熱值越大，燃燒時放出的熱量越多燃料的熱值越大，燃燒時放出的熱量越多 C.C.壓縮沖程中，熱機將內(nèi)能轉(zhuǎn)化為機械能壓縮沖程中，熱機將內(nèi)能轉(zhuǎn)化為機械能 D.D.有的分子之間只有引力，有的分子之間只有斥力有的分子之間只有引力，有的分子之間只有斥力 A A （20122012日照）下列說法中，正確的是日照）下列說法中，正確的是【 】 A.

5、A.固體分子之間只有引力存在固體分子之間只有引力存在 B.B.物體的運動速度越快，其內(nèi)能就越大物體的運動速度越快，其內(nèi)能就越大 C.C.在標(biāo)準(zhǔn)大氣壓下水的沸點為在標(biāo)準(zhǔn)大氣壓下水的沸點為100 100 D.1 kg D.1 kg 酒精與酒精與3kg3kg酒精的熱值之比是酒精的熱值之比是1 1：3 3 C C （20142014年日照市中考）下列說法正確的是年日照市中考）下列說法正確的是 【 】 A A物體內(nèi)能增大，一定從外界吸收了熱量物體內(nèi)能增大，一定從外界吸收了熱量 B B燃料的熱值越大，燃燒時放出的熱量越多燃料的熱值越大，燃燒時放出的熱量越多 C C壓縮沖程中，熱機把機械能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能壓縮沖程

6、中，熱機把機械能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能 D D冬天冰凍的衣服干了，是蒸發(fā)形冬天冰凍的衣服干了，是蒸發(fā)形 成的成的 C C 中考中考 （20112011南京）如圖所示，甲、乙、丙三圖中的裝置完全南京）如圖所示，甲、乙、丙三圖中的裝置完全 相同燃料的質(zhì)量都是相同燃料的質(zhì)量都是10g10g，燒杯內(nèi)的液體質(zhì)量也相同。，燒杯內(nèi)的液體質(zhì)量也相同。 甲甲乙乙丙丙 液體a液體a液體b 溫度計 燃料燃料1燃料1 燃料2 溫度計溫度計 （1 1）比較不同燃料的熱值，應(yīng)選擇兩圖進行實驗；比）比較不同燃料的熱值，應(yīng)選擇兩圖進行實驗；比 較不同物質(zhì)的比熱容，應(yīng)選擇兩圖進行實驗；較不同物質(zhì)的比熱容，應(yīng)選擇兩圖進行實驗； （2 2）水

7、的比熱容為）水的比熱容為4.24.210103 3J/J/（kgkg），它的物理意義是），它的物理意義是 ； （3 3）酒精的熱值為）酒精的熱值為3.03.010107 7J/kgJ/kg，完全燃燒，完全燃燒10g10g酒精放出的熱酒精放出的熱 量為量為J J 甲、乙甲、乙 甲、丙甲、丙 1kg1kg水溫度升高（降低）水溫度升高（降低）11所吸收（放出）的熱量為所吸收（放出）的熱量為4.24.210103 3J J 3.03.010105 5 把把5kg405kg40的水燒開，需要完全燃燒多少的水燒開，需要完全燃燒多少kgkg的干的干 木柴？（已知干木柴的熱值為木柴？（已知干木柴的熱值為1.2

8、1.210107 7J/kgJ/kg，外，外 界為標(biāo)準(zhǔn)大氣壓，并且燃料完全燃燒放出的熱量界為標(biāo)準(zhǔn)大氣壓，并且燃料完全燃燒放出的熱量 全部被水吸收）全部被水吸收） 解解：Q吸 吸=cm（ （t-t0） =4200J/(kg0C)5kg(1000C-400C) =1.26 106J； Q放 放 Q吸 吸=1.26 106J m木 木=Q放放/q = 1.26106J/(1.2107J/kg)=0.105kg 燃料的熱值燃料的熱值Q Q放 放=mq =mq 答：答：需要完全燃燒需要完全燃燒0.105kg0.105kg的干木柴。的干木柴。 （20132013雅安）雅安）23. 23. 中國南海海底探明

9、有大量的中國南海海底探明有大量的“可燃冰可燃冰”, , 同等條件下同等條件下, , “可燃冰可燃冰” ” 完全燃燒放出的熱量達到煤氣的數(shù)完全燃燒放出的熱量達到煤氣的數(shù) 十倍十倍, , 說明說明“可燃冰可燃冰”_的很大的很大; ; 以以10 10 倍的關(guān)系粗略計倍的關(guān)系粗略計 算算, 1kg , 1kg “可燃冰可燃冰” ” 完全燃燒放出的熱量可以使完全燃燒放出的熱量可以使 _kg _kg 的水從的水從2020加熱至加熱至6060?！?q q煤氣煤氣= 4. 2 = 4. 2 107 J/ kg, 107 J/ kg, 水的比熱容水的比熱容c = 4. 2 c = 4. 2 10103 3 J/

10、 ( kg) J/ ( kg) 】 熱值熱值 2. 5 2. 5 10103 3 廢氣帶走廢氣帶走 機件發(fā)熱散失機件發(fā)熱散失 機件摩機件摩 擦損失擦損失 燃料燃燒燃料燃燒 產(chǎn)生能量產(chǎn)生能量 做有做有 用功用功 燃燒燃燒 不完不完 全全 熱機的效率熱機的效率 （20132013廣州）某機器的能量流向圖廣州）某機器的能量流向圖 如圖如圖 1 1 所示，據(jù)此推測該機器可能所示，據(jù)此推測該機器可能 是（是（ ） A A熱機熱機 B B電動機電動機 C C發(fā)電機發(fā)電機 DD電熱水器電熱水器 A A （20142014南寧）下列關(guān)于熱學(xué)知識的說法，正確南寧）下列關(guān)于熱學(xué)知識的說法，正確 的是（）的是（）

11、A A做功沖程使汽車獲得動力做功沖程使汽車獲得動力 B B燒開水是通過做功的方式增加水的內(nèi)能燒開水是通過做功的方式增加水的內(nèi)能 C C汽油機的效率可以達到汽油機的效率可以達到100%100% DD端午粽子飄香，說明分子間存在引力端午粽子飄香，說明分子間存在引力 A A （20122012山東菏澤）關(guān)于山東菏澤）關(guān)于“熱機熱機”，下列說法中錯誤的是，下列說法中錯誤的是: :（ ） A A通過技術(shù)改進，可以使熱機的效率達到通過技術(shù)改進，可以使熱機的效率達到100% 100% B B減少城市熱島效應(yīng)的措施之一就是倡導(dǎo)減少城市熱島效應(yīng)的措施之一就是倡導(dǎo)“綠色出行綠色出行”。 C C用水而不用其它循環(huán)物

12、質(zhì)降低熱機的溫度，主要是利用水的比用水而不用其它循環(huán)物質(zhì)降低熱機的溫度，主要是利用水的比 熱容最大的特性熱容最大的特性 DD嚴(yán)寒的冬天，有人晚上把熱機水箱中的水放出，是防止氣溫降嚴(yán)寒的冬天，有人晚上把熱機水箱中的水放出，是防止氣溫降 低時，水凝固而脹壞水箱低時，水凝固而脹壞水箱 熱機的效率熱機的效率 （20112011孝感）一瓶酒精用去一半，則剩下的酒精孝感）一瓶酒精用去一半，則剩下的酒精 【 】 A A比熱容減半比熱容減半 B B熱值減半熱值減半 C C密度減半密度減半 DD質(zhì)量減半質(zhì)量減半 （20112011陜西）雙燃料汽車以天然氣或汽油作為燃料以陜西）雙燃料汽車以天然氣或汽油作為燃料以

13、下說法正確的是（下說法正確的是（ ） A A燃料的熱值越大，燃燒時放出的熱量越多燃料的熱值越大，燃燒時放出的熱量越多 B B以天然氣為燃料，汽車發(fā)動機的效率可以達到以天然氣為燃料，汽車發(fā)動機的效率可以達到100% 100% C C在壓縮沖程中，燃料混合物的溫度升髙，內(nèi)能增大在壓縮沖程中，燃料混合物的溫度升髙，內(nèi)能增大 DD汽油與天然氣相比，燃燒時汽油對環(huán)境的污染較小汽油與天然氣相比，燃燒時汽油對環(huán)境的污染較小 D D C C （20142014遂寧）下列有關(guān)熱機的說法中不正遂寧）下列有關(guān)熱機的說法中不正 確的是（）確的是（） A A熱機工作的過程是將燃料燃燒獲得的熱機工作的過程是將燃料燃燒獲得

14、的 內(nèi)能轉(zhuǎn)化成機械能的過程內(nèi)能轉(zhuǎn)化成機械能的過程 B B為了防止熱機過熱，通常用水來降溫，為了防止熱機過熱，通常用水來降溫， 是利用水的比熱大的特性是利用水的比熱大的特性 C C可以采用增大熱機功率的方法來增大可以采用增大熱機功率的方法來增大 熱機的效率熱機的效率 D D熱機的大量使用會造成環(huán)境污染熱機的大量使用會造成環(huán)境污染 C C （益陽市（益陽市20142014）關(guān)于比熱容，下列說法正確的）關(guān)于比熱容，下列說法正確的 是是【 】 A A500ml500ml水比水比200ml200ml水的比熱容大水的比熱容大 B B相同質(zhì)量的酒精與汽油完全燃燒放出的相同質(zhì)量的酒精與汽油完全燃燒放出的 熱量

15、不同，是因為它們的比熱容不同熱量不同，是因為它們的比熱容不同 C C質(zhì)量相同的鐵和鋁，吸收相同的熱量后，質(zhì)量相同的鐵和鋁，吸收相同的熱量后， 鋁的溫度升高較少，說明鋁的比熱容比鐵大鋁的溫度升高較少，說明鋁的比熱容比鐵大 D D熱水變涼后其比熱容變小熱水變涼后其比熱容變小 C C （20142014株洲）在火電站內(nèi)，燃料的化學(xué)株洲）在火電站內(nèi)，燃料的化學(xué) 能經(jīng)鍋爐、蒸汽輪機和發(fā)電機最終轉(zhuǎn)化為能經(jīng)鍋爐、蒸汽輪機和發(fā)電機最終轉(zhuǎn)化為 電能。蒸汽輪機的作用是將電能。蒸汽輪機的作用是將 內(nèi)內(nèi) 能轉(zhuǎn)化為機能轉(zhuǎn)化為機 械能。若鍋爐、蒸汽輪機和發(fā)電機的效率械能。若鍋爐、蒸汽輪機和發(fā)電機的效率 分別為分別為50%

16、50%、70%70%和和80%80%，則火電站的效，則火電站的效 率為率為_。 28%28% （20142014眉山）下列有關(guān)熱機效率、燃料熱值、物體眉山）下列有關(guān)熱機效率、燃料熱值、物體 內(nèi)能的說法中，正確的是（）內(nèi)能的說法中，正確的是（） A A熱機所用燃料的熱值越大，效率越高熱機所用燃料的熱值越大，效率越高 B B熱機所用燃料的化學(xué)能轉(zhuǎn)化成的內(nèi)能越多，效率熱機所用燃料的化學(xué)能轉(zhuǎn)化成的內(nèi)能越多，效率 越高越高 C C物體的內(nèi)能越大，溫度越高物體的內(nèi)能越大，溫度越高 D D摩擦生熱是利用做功的方式來增加物體的內(nèi)能摩擦生熱是利用做功的方式來增加物體的內(nèi)能 DD （20142014年武漢市）下列

17、說法正確的是年武漢市）下列說法正確的是【 】 A A熱值與燃料的燃燒情況有關(guān)熱值與燃料的燃燒情況有關(guān) B B比熱容與物體吸收或比熱容與物體吸收或 放出的熱量有關(guān)放出的熱量有關(guān) C C做功和熱傳遞是改變物體內(nèi)能的兩種方式做功和熱傳遞是改變物體內(nèi)能的兩種方式 DD固體很難被壓縮，是因為分子之間只存在斥力的作固體很難被壓縮，是因為分子之間只存在斥力的作 用用 C C （20132013岳陽）用鋁壺在天然氣灶上岳陽）用鋁壺在天然氣灶上 燒水的過程中（燒水的過程中（ ） A A水的溫度越高，水分子運動越劇烈水的溫度越高，水分子運動越劇烈 B B是通過做功的方式改變水的內(nèi)能是通過做功的方式改變水的內(nèi)能 C

18、 C鋁的比熱容比水小，鋁的吸熱能力比水強鋁的比熱容比水小，鋁的吸熱能力比水強 DD天然氣燃燒越充分，熱值越大天然氣燃燒越充分，熱值越大 （20142014濱州）依據(jù)你所學(xué)的熱學(xué)知識，下列說法正確濱州）依據(jù)你所學(xué)的熱學(xué)知識，下列說法正確 的是（）的是（） A A熾熱的鐵水具有內(nèi)能，冰冷的鐵塊不具有內(nèi)能熾熱的鐵水具有內(nèi)能，冰冷的鐵塊不具有內(nèi)能 B B物體吸收熱量，溫度不一定升高物體吸收熱量，溫度不一定升高 C C汽車發(fā)動機用水做冷卻物質(zhì)，是因為水的比熱容汽車發(fā)動機用水做冷卻物質(zhì)，是因為水的比熱容 比較小比較小 DD天然氣燃燒越充分，其熱值越大天然氣燃燒越充分，其熱值越大 A A B B （2013

19、2013德州）下列有關(guān)熱和能的說法中正確的是（德州）下列有關(guān)熱和能的說法中正確的是（ ） A A物體內(nèi)能增大，一定從外界吸收熱量物體內(nèi)能增大，一定從外界吸收熱量 B B汽油機在做功沖程中把機械能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能汽油機在做功沖程中把機械能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能 C C物體的溫度越高，分子無規(guī)則運動越劇烈物體的溫度越高，分子無規(guī)則運動越劇烈 DD燃料的熱值越大，燃燒時放出的熱量越多燃料的熱值越大，燃燒時放出的熱量越多 C C (2014(2014武漢武漢)10.)10.下列說法正確的是下列說法正確的是【 】 A A熱值與燃料的燃燒情況有關(guān)熱值與燃料的燃燒情況有關(guān) B B比熱容與物體吸收或放出的熱量有關(guān)比熱容與物體吸

20、收或放出的熱量有關(guān) C C做功和熱傳遞是改變物體內(nèi)能的兩種方式做功和熱傳遞是改變物體內(nèi)能的兩種方式 DD固體很難被壓縮，是因為分子之間只存在斥力的固體很難被壓縮，是因為分子之間只存在斥力的 作用作用 C C （20132013南充）某中學(xué)為學(xué)生供應(yīng)開水，用焦炭作為燃南充）某中學(xué)為學(xué)生供應(yīng)開水，用焦炭作為燃 料，已知焦炭的熱值是料，已知焦炭的熱值是3 310107 7J/kgJ/kg，現(xiàn)完全燃燒了，現(xiàn)完全燃燒了 4.2kg4.2kg的焦炭，放出的熱量的焦炭，放出的熱量_。設(shè)該熱量。設(shè)該熱量 有有25%25%被水吸收，能將被水吸收，能將_kg_kg的水從的水從2525加熱到加熱到 100100。

21、已知已知C C水水=4.2=4.210107 7J/J/（kgkg）. . 1.261.2610108 8 J J 100100 解：解：（1 1） =V=V1.0 g/c1.0 g/c3 32000c2000c3 32000g=2kg2000g=2kg 水吸收的熱量：水吸收的熱量： Q Q吸 吸 =c =c水 水m m水 水（ （t tt t0 0）= 4.2= 4.210103 3J/J/（kgkg）2kg2kg（100100 2020）= 6.72= 6.7210105 5J J （2 2） = 1.68 = 1.6810106 6J J 2.1 2.11010-2 -2 3 3 答：水

22、需要吸收熱量答：水需要吸收熱量6.726.7210105 5J J，燒開這壺水，需要燃燒，燒開這壺水，需要燃燒2.12.11010-2 -2m m 3 3的天然氣 的天然氣 。 （20132013營口）隨著生活條件的改善，小明家住上了新樓房，新樓使用營口）隨著生活條件的改善，小明家住上了新樓房，新樓使用 的是天然氣。小明想：將一壺水燒開究竟需要多少天然氣呢？他通過實的是天然氣。小明想：將一壺水燒開究竟需要多少天然氣呢？他通過實 踐收集如下數(shù)據(jù)：水壺里放入踐收集如下數(shù)據(jù)：水壺里放入2000cm2000cm3 3、2020的水，大火加熱直至沸的水，大火加熱直至沸 騰。又在物理書中查到天然氣熱值為騰

23、。又在物理書中查到天然氣熱值為8 810107 7J/mJ/m3 3。【氣壓為氣壓為1 1標(biāo)準(zhǔn)大標(biāo)準(zhǔn)大 氣壓；氣壓；c c水 水 4.24.210103 3J J(kg(kg) )】 （1 1）燒開這壺水，水需要吸收多少熱量？）燒開這壺水，水需要吸收多少熱量？ （2 2）如果小明家天然氣爐具的效率是）如果小明家天然氣爐具的效率是40%40%，燒開這壺水，需要燃燒，燒開這壺水，需要燃燒 多少多少mm3 3的天然氣？的天然氣？ （20142014蘇州）燃氣灶燒水時，把質(zhì)量為蘇州）燃氣灶燒水時，把質(zhì)量為2kg2kg、初溫為、初溫為 2020的水加熱到的水加熱到100100，共燃燒了，共燃燒了0.02

24、m0.02m3 3天然氣（假天然氣（假 設(shè)天然氣完全燃燒）。已知水的比熱容為設(shè)天然氣完全燃燒）。已知水的比熱容為4.24.210103 3J/J/ （kg.kg.），天然氣的熱值為），天然氣的熱值為8.48.4l0l07 7J/mJ/m3 3。求：。求： （1 1）水吸收的熱量；）水吸收的熱量； （2 2）天然氣完全燃燒放出的熱量；）天然氣完全燃燒放出的熱量； （3 3）燃氣灶燒水時的效率。）燃氣灶燒水時的效率。 （20132013年蘇州市）太陽能熱水器是把太陽能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能的設(shè)備之年蘇州市）太陽能熱水器是把太陽能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能的設(shè)備之 能熱水器每小時平均接收能熱水器每小時平均接收4.24.2101

25、06 6J J的太陽能，在的太陽能，在5 5小時的有效照小時的有效照 射時間內(nèi)，將熱水器中質(zhì)量為射時間內(nèi)，將熱水器中質(zhì)量為100kg100kg、初溫為、初溫為2020的水溫度升高的水溫度升高 到到4040。求：。求： (1) (1)熱水器中的水吸收的熱量熱水器中的水吸收的熱量QQ； 水的比熱容水的比熱容C=4.2C=4.210103 3J/(kgJ/(kg) ) (2) (2)熱水器熱水器5 5小時內(nèi)接收到的太陽能小時內(nèi)接收到的太陽能E E； (3) (3)熱水器的效率熱水器的效率 ； (4) (4)若改用煤氣來加熱這些水，需要完全燃燒多少千克煤氣？若改用煤氣來加熱這些水，需要完全燃燒多少千克

26、煤氣？（煤（煤 氣的熱值氣的熱值q=4.2q=4.210107 7J/kgJ/kg，假設(shè)煤氣燃燒放出的熱量全部被水吸收），假設(shè)煤氣燃燒放出的熱量全部被水吸收） 熱機的效率熱機的效率 提高熱機效率的途徑和方法：提高熱機效率的途徑和方法： 提高熱機效率的提高熱機效率的 途徑和方法：途徑和方法： （l l）盡可能盡可能 減少各種熱損失，減少各種熱損失， 保證良好的潤滑，保證良好的潤滑， 減少因克服摩擦減少因克服摩擦 所消耗的能量；所消耗的能量； (2)(2)充分利用充分利用 廢氣的能量，提廢氣的能量，提 高燃料的利用率，高燃料的利用率， 如利用熱電站廢如利用熱電站廢 氣來供熱。這種氣來供熱。這種 既供電又供熱的既供電又供熱的 熱電站，比起一熱電站，比起一 般火電站來，燃般火電站來，燃 料的利用率大大料的利用率大大 提高。提高。 科學(xué)世界科學(xué)世界熱機的利用熱機的利用