第2節(jié)熱機(jī)的效率

1、第第2節(jié)節(jié) 熱機(jī)的效率熱機(jī)的效率第十四章 內(nèi)能的利用家庭燃料的變遷家庭燃料的變遷柴草柴草石油氣石油氣煤炭煤炭天然氣天然氣 用不同燃料做一頓飯，消耗燃料的質(zhì)量是不同的。 相同質(zhì)量的不同燃料，完全燃燒放出的熱量不同。為了表示不同燃料完全燃燒時為了表示不同燃料完全燃燒時的放熱本領(lǐng)的放熱本領(lǐng)熱值熱值燃燒1kg煤氣放出的熱量比放出的熱量比燃燒1kg木柴要木柴要多，我們就說多，我們就說煤氣的熱值比木柴的熱值大；的熱值比木柴的熱值大；一、熱值（一、熱值（q）1、燃料的熱值只取決于燃料的種類，與比熱容、密度一樣、燃料的熱值只取決于燃料的種類，與比熱容、密度一樣是特性，可以用來區(qū)分物體。是特性，可以用來區(qū)分物體

2、。與質(zhì)量、是否完全燃燒、釋放的熱量無關(guān)。與質(zhì)量、是否完全燃燒、釋放的熱量無關(guān)。 J/kg氣體燃料的熱值單位：氣體燃料的熱值單位：J/m32、國際國際單位單位一、熱值（一、熱值（q）1、燃料的熱值只取決于燃料的種類。與比熱容、密度一樣、燃料的熱值只取決于燃料的種類。與比熱容、密度一樣是特性，可以用來區(qū)分物體。與質(zhì)量、是否完全燃燒、釋是特性，可以用來區(qū)分物體。與質(zhì)量、是否完全燃燒、釋放的熱量無關(guān)。放的熱量無關(guān)。 J/kg氣體燃料的熱值單位：氣體燃料的熱值單位：J/m32、國際國際單位單位3、物理、物理意義：意義：1kg（或（或1m3）的）的某種燃料某種燃料完全燃燒放出的熱量是完全燃燒放出的熱量是多

3、少多少J。舉例：舉例：木炭的熱值是木炭的熱值是3.4107J/kg，它的物理意義是，它的物理意義是1kg的的木炭木炭完全燃燒放出的熱量是完全燃燒放出的熱量是3.4107J。紅色為筆記紅色為筆記 干木柴的熱值是1.2107J/。 表示 1的干木柴完全燃燒放出的熱量是的干木柴完全燃燒放出的熱量是1.2107J想一想2干木柴完全燃燒放出的熱量是10干木柴完全燃燒放出的熱量是2.4107J1.2108J燃料燃燒放熱的計算燃料燃燒放熱的計算2、燃料完全燃燒放出熱量的計算公式：、燃料完全燃燒放出熱量的計算公式： Q放放=mq或或Q放放=vq（氣體）（氣體）二、燃料燃燒放出熱量的計算公式：二、燃料燃燒放出熱

4、量的計算公式： Q放放=mq 或或 Q放放=Vq（氣體）（氣體）字母字母意義意義國際單國際單位位Q Q熱量熱量J Jq q熱值熱值J/kgJ/kg（或（或J/mJ/m3 3）m m質(zhì)量質(zhì)量kgkgV V體積體積m m3 3q qQ Q放mq qQ Q放V筆記筆記數(shù)值上等于數(shù)值上等于1kg（或（或1 ）某種燃料完全燃燒放出的熱量。）某種燃料完全燃燒放出的熱量。m3一、熱值（一、熱值（q）解讀熱值：解讀熱值： 某種燃料某種燃料完全燃燒放出的熱量與其質(zhì)量之比完全燃燒放出的熱量與其質(zhì)量之比1、燃料的熱值只取決于燃料的種類，與比熱容、密、燃料的熱值只取決于燃料的種類，與比熱容、密度一樣是特性，可以用來區(qū)

5、分物體。與質(zhì)量、是否度一樣是特性，可以用來區(qū)分物體。與質(zhì)量、是否完全燃燒、釋放的熱量無關(guān)。完全燃燒、釋放的熱量無關(guān)。數(shù)值上等于數(shù)值上等于1kg（或（或1 ）某種燃料完全燃燒放出的熱量。）某種燃料完全燃燒放出的熱量。m3一、熱值（一、熱值（q）解讀熱值：解讀熱值： 某種燃料某種燃料完全燃燒完全燃燒放出的熱量與其質(zhì)量之比放出的熱量與其質(zhì)量之比1、燃料的熱值只取決于燃料的種類，與比熱容、密、燃料的熱值只取決于燃料的種類，與比熱容、密度一樣是特性，可以用來區(qū)分物體。與質(zhì)量、是否度一樣是特性，可以用來區(qū)分物體。與質(zhì)量、是否完全燃燒、釋放的熱量無關(guān)。完全燃燒、釋放的熱量無關(guān)。2、完全燃燒是一個理想的燃燒過

6、程，實際中難以、完全燃燒是一個理想的燃燒過程，實際中難以實現(xiàn)。實現(xiàn)。燃燒煤燃燒煤氣放出氣放出的熱量的熱量水吸收一部水吸收一部分的熱量分的熱量（有用功）（有用功）大部分的熱大部分的熱量被浪費量被浪費1、高溫水蒸氣帶走一部分熱量、高溫水蒸氣帶走一部分熱量2、水壺吸收一部分熱量、水壺吸收一部分熱量3、直接散失掉一部分熱量、直接散失掉一部分熱量%100放吸QQ廢氣帶廢氣帶走走機(jī)件發(fā)機(jī)件發(fā)熱散失熱散失機(jī)件摩機(jī)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筆記：三、熱機(jī)的效率（）有用功與完全燃燒燃料放出的熱量之比公式：%100QW有用1提高熱機(jī)效率的途徑提高熱機(jī)效率的途徑使燃料盡可能完全

7、燃燒使燃料盡可能完全燃燒盡量減少各種熱量損失盡量減少各種熱量損失機(jī)件間保持良好的潤滑，減小摩擦機(jī)件間保持良好的潤滑，減小摩擦據(jù)中央電視臺新聞聯(lián)播報道，據(jù)中央電視臺新聞聯(lián)播報道，2016年年7月，我國將月，我國將發(fā)射全球首顆量子通信衛(wèi)星，發(fā)射衛(wèi)星的火箭使用發(fā)射全球首顆量子通信衛(wèi)星，發(fā)射衛(wèi)星的火箭使用的燃料主要是液態(tài)氫，這是利用了氫燃料的（的燃料主要是液態(tài)氫，這是利用了氫燃料的（ ）A熱值大熱值大 B比熱容大比熱容大C密度大密度大 D以上說法都不正確以上說法都不正確A一杯酒精減少一半后，則（一杯酒精減少一半后，則（ ）A熱值和比熱容都不變熱值和比熱容都不變 B熱值減半、比熱容不變熱值減半、比熱容不

8、變 C熱值和比熱容都減半熱值和比熱容都減半 D熱值不變、比熱容減半熱值不變、比熱容減半A下列提高熱機(jī)的效率的方法中，不可行的是下列提高熱機(jī)的效率的方法中，不可行的是（ ）A A、減少各種熱量損失、減少各種熱量損失B B、加潤滑油減少機(jī)器部件間的摩擦、加潤滑油減少機(jī)器部件間的摩擦C C、使燃料燃燒更充分些、使燃料燃燒更充分些D D、使用熱值大的燃料、使用熱值大的燃料D3.關(guān)于熱機(jī)效率，下列說法正確的是：關(guān)于熱機(jī)效率，下列說法正確的是：( ) A熱機(jī)效率越高，即熱機(jī)做的有用功多熱機(jī)效率越高，即熱機(jī)做的有用功多 B熱機(jī)效率越高，即熱機(jī)的功率越大熱機(jī)效率越高，即熱機(jī)的功率越大 C熱機(jī)的功率越大熱機(jī)的功

9、率越大 ，熱機(jī)效率熱機(jī)效率就就越高越高 D提高熱機(jī)效率，有利于環(huán)保減排提高熱機(jī)效率，有利于環(huán)保減排 D1已知干木柴的熱值是已知干木柴的熱值是1.2107 J/kg，完全，完全燃燒燃燒0.7 kg干木柴能放出多少熱量？假設(shè)這些熱量干木柴能放出多少熱量？假設(shè)這些熱量全部被水吸收，能使多少千克水的溫度由全部被水吸收，能使多少千克水的溫度由20 升升高到高到70 ？已知水的比熱容為？已知水的比熱容為4.2103 J/(kg)。解：解：Q 放放= m1q=1.2107 J/kg0.7 kg = 8.4106 Jm2 =Q放放c(t - -t0) 8.4106 J 4.2103 J/(kg)(70 - -

10、20 ) = = 40 kg答：答：* *用煤氣灶把用煤氣灶把1kg1kg、初溫為、初溫為2020的水燒到的水燒到7070，消，消耗 了耗 了 1 0 g1 0 g 煤 氣 。 已 知 水 的 比 熱 容 是煤 氣 。 已 知 水 的 比 熱 容 是4 . 24 . 2 1 01 03 3J / ( k g )J / ( k g ) ， 煤 氣 的 熱 值 為， 煤 氣 的 熱 值 為4.24.210107 7J/kgJ/kg，則水吸收的熱量為，則水吸收的熱量為 J J，煤氣完全燃燒放出的熱量為，煤氣完全燃燒放出的熱量為 J J，煤氣灶燒水的效率為，煤氣灶燒水的效率為 % % 。分析：分析：（

11、1 1）根據(jù)熱傳遞過程中的吸熱公式）根據(jù)熱傳遞過程中的吸熱公式Q Q吸吸= =c cm mt t可計算水吸可計算水吸收的熱量收的熱量（2 2）根據(jù)燃料燃燒放出熱量公式）根據(jù)燃料燃燒放出熱量公式Q Q放放= =qmqm可計算煤氣完全燃可計算煤氣完全燃燒放出的熱量燒放出的熱量（3 3）根據(jù)熱效率公式）根據(jù)熱效率公式 煤氣灶燒水的效率煤氣灶燒水的效率%100放吸QQ2.11054.210550根據(jù)熱值表，計算一下根據(jù)熱值表，計算一下10噸噸氫氫完全燃燒放出完全燃燒放出多少焦耳的熱量？（氫的熱值是多少焦耳的熱量？（氫的熱值是1.4108 J/kg）再算算，若用再算算，若用干木柴干木柴完全燃燒來獲得這些熱量，完全燃燒來獲得這些熱量，需要多少噸干木柴？（需要多少噸干木柴？（干木柴的熱值干木柴的熱值1.2107 J/kg）解：放出