燃料的熱值、熱機效率

1、1.四沖程汽油機的工作過程由四沖程汽油機的工作過程由( ).( ).( ).( )四個沖程組成的四個沖程組成的.2.四沖程汽油機四沖程汽油機,由機械能轉化為內能的是由機械能轉化為內能的是( )沖沖程程,做功沖程是做功沖程是( )能轉化為能轉化為( )能能. 3.汽油機吸入汽缸的是汽油機吸入汽缸的是( ),點火方式是點火方式是( ).柴油柴油機吸入汽缸的是機吸入汽缸的是( ),點火方式是點火方式是( ). 4.某四沖程汽油機飛輪的轉速是某四沖程汽油機飛輪的轉速是3600R/min,則它則它每秒鐘對外做功每秒鐘對外做功( )次次. 第二節(jié)第二節(jié)熱機的效率熱機的效率自學指導 1、 叫做這種燃料的熱值

2、，單位符號是 ，氣體燃料通常不用質量而用體積，因此計算氣體燃料放熱時，單位符號是 。 2、觀察常見燃料的熱值表，汽油的熱值是 ，它表示的物理意義是 。 3、機械效率的定義是什么，我們如何定義熱機效率？計算公式應該寫成 。4、提高熱機的效率的途徑有哪些？熱機的效率能否達到100？ 為什么？討論：討論：例舉一下生活中我例舉一下生活中我們可以使用哪些們可以使用哪些可燃燒的可燃燒的材料材料燒開一壺水？燒開一壺水？ 草木、煤炭等草木、煤炭等石油、酒精、汽油等石油、酒精、汽油等煤氣、天然氣煤氣、天然氣 等等固體燃料固體燃料液體燃料液體燃料氣體燃料氣體燃料燃料可分燃料可分為哪三種為哪三種燃料及燃料的特點燃料

3、及燃料的特點 能夠能夠燃燒燃燒的物質，如焦炭、煤油、天然氣等。的物質，如焦炭、煤油、天然氣等。 燃料燃燒時發(fā)生的是化學變化。燃料燃燒時發(fā)生的是化學變化。在這一過程中，燃料的在這一過程中，燃料的化學能化學能轉化為轉化為內能內能。討論：將一壺水放在燃燒的木柴上加熱，不久就升溫了。討論：將一壺水放在燃燒的木柴上加熱，不久就升溫了。現在，我們已經知道這是因為水吸收了熱量的緣故。現在，我們已經知道這是因為水吸收了熱量的緣故。 問：那么這些熱量從何而來？問：那么這些熱量從何而來？是從木柴燃燒時放出的熱量來的是從木柴燃燒時放出的熱量來的思考思考1：5kg的木材的木材和10kg的木材的木材燃燒時放出的熱量是否

4、相同？ 這說明什么？燃料燃燒時放出的熱量跟燃料的質量有關燃料燃燒時放出的熱量跟燃料的質量有關同種燃料的質量越大，同種燃料的質量越大，燃燒時放出的熱量越多燃燒時放出的熱量越多思考思考2：用質量相同質量相同煤油、酒精、紙屑燒水， 水升高的溫度不 相同，這說明什么？說明了不同的燃料燃燒放出的熱量的本領不相同說明了不同的燃料燃燒放出的熱量的本領不相同燃料燃燒放出的熱量的多少還與什么因素有關？燃料燃燒放出的熱量的多少還與什么因素有關？燃料燃燒放出的熱量跟什么因素有關？燃料燃燒放出的熱量跟什么因素有關？（1）燃料的質量燃料的質量 （2）燃料的種類燃料的種類大量實驗表明大量實驗表明：1、同種燃料同種燃料完全

5、燃燒完全燃燒時放出的熱量跟它的質量成正比時放出的熱量跟它的質量成正比 。 2、相同質量的不同燃料，在相同質量的不同燃料，在完全燃燒完全燃燒時放出的熱量時放出的熱量 并不相等。并不相等。想一想想一想:什么是什么是完全燃燒完全燃燒呢呢? 關于關于完全燃燒完全燃燒 就是燃料全部燒盡的意思，即燃料的燃就是燃料全部燒盡的意思，即燃料的燃燒必須與充足的氧氣發(fā)生完全氧化反應。燒必須與充足的氧氣發(fā)生完全氧化反應。 不同的燃料，即使質量相同，完不同的燃料，即使質量相同，完全燃燒放出的熱量也是不同的。全燃燒放出的熱量也是不同的。我們該怎樣比較不同燃料燃燒時我們該怎樣比較不同燃料燃燒時這種放熱性能優(yōu)劣？這種放熱性能

6、優(yōu)劣？ 為比較不同的燃料，為比較不同的燃料，即使質量相同，完全即使質量相同，完全燃燒放出的熱量也是燃燒放出的熱量也是不同的，不同的，熱值熱值燃料的熱值燃料的熱值單位質量（體積）某種燃料單位質量（體積）某種燃料完全燃燒完全燃燒放出的放出的熱量叫做這種熱量叫做這種燃料的熱值燃料的熱值。熱值的符號：熱值的符號：q 單位：單位：J/kg（固）（固）J/m3 （氣）（氣）無煙煤的熱值為無煙煤的熱值為3.4107J/kg，表示的含義，表示的含義液化氣的熱值為液化氣的熱值為4.9107J/m3，表示的含義，表示的含義表示表示1kg的煤在完全燃燒時所放出的熱量為的煤在完全燃燒時所放出的熱量為3.4107J。表

7、示表示1m3的液化氣在完全燃燒時所放出的熱量為的液化氣在完全燃燒時所放出的熱量為4.9107J。1.定義定義2.單位及符號單位及符號3.物理物理意義意義2、燃料的熱值、燃料的熱值(7.18.8) 10 10 /(Jm )/(Jm )天然氣天然氣3.010 /(Jkg )10 /(Jkg )酒精酒精約約3.910 /(Jm )10 /(Jm )煤氣煤氣3.410 /(Jkg )10 /(Jkg )木炭木炭1.410 /(Jkg )10 /(Jkg )氫氫3.010 /(Jkg )10 /(Jkg )焦炭焦炭4.610 /(Jkg )10 /(Jkg )汽油汽油約約3.410 10 /(Jkg )

8、/(Jkg )無煙煤無煙煤4.610 /(Jkg )10 /(Jkg )煤油煤油約約2.910 10 /(Jkg )/(Jkg )煙煤煙煤3.310 /(Jkg )10 /(Jkg )柴油柴油約約1.210 10 /(Jkg )/(Jkg )干木柴干木柴777777777877-1-1-1-1-1-1-1-1-1-1-3-3燃料完全燃燒完全燃燒時放出熱量的計算：由熱值所表示的物理意義可得出：燃料燃燒放熱計算公式燃燒放熱計算公式Q=qm Q=qVV的單位的單位是是m3m的單位是的單位是kg 燃料燃燒計算公式燃料燃燒計算公式1kg的干木柴熱值比的干木柴熱值比0.5kg干木柴熱值大干木柴熱值大嗎？嗎

9、？燃料燃燒計算公式的理解燃料燃燒計算公式的理解 理解：理解： 公式計算的是公式計算的是燃料完全燃燒完全燃燒時放出的熱量 式中式中m必須用必須用Kg為單位，為單位，V必須用必須用m3為單位。為單位。 熱值熱值q與燃料質量和放熱的多少沒有關系，它與燃料質量和放熱的多少沒有關系，它是反映燃料優(yōu)劣的物理屬性。是反映燃料優(yōu)劣的物理屬性。 強調：強調：它是燃料本身的一種它是燃料本身的一種特性特性，只與燃料的，只與燃料的種類種類有關，與燃料的有關，與燃料的形態(tài)、質量、體積形態(tài)、質量、體積等均無等均無關。關。 干木柴的熱值是干木柴的熱值是1.2107焦焦/千克，完全燃燒千克，完全燃燒500克干木克干木柴，能放

10、出多少熱量？柴，能放出多少熱量？ 4.燃料燃燒放出的熱量：燃料燃燒放出的熱量： Q=q mq m (固、液體固、液體)或或 Q=q q V(氣體氣體)1.判斷：判斷： 燃料的熱值越大，放出的熱量燃料的熱值越大，放出的熱量越多（越多（ ） 燃料放出的熱量越多，說明此燃料放出的熱量越多，說明此燃料的熱值越大（燃料的熱值越大（ ） 質量相等的兩種燃料，熱值越質量相等的兩種燃料，熱值越大，放出的熱量越多（大，放出的熱量越多（ ） 普通的家用煤爐燃燒無煙煤，燃燒普通的家用煤爐燃燒無煙煤，燃燒效率只有效率只有15；普通燃煤鍋爐，燃燒效率；普通燃煤鍋爐，燃燒效率約為約為30；現代化的鍋爐，燃燒效率可達；現代

11、化的鍋爐，燃燒效率可達90左右。左右。 什么是燃燒效率？什么是燃燒效率？ 怎樣提高燃料的燃燒效率？怎樣提高燃料的燃燒效率？2.提高鍋爐效率的措施提高鍋爐效率的措施:（1）改善燃燒的條件，使燃料盡可能充分燃燒）改善燃燒的條件，使燃料盡可能充分燃燒。將煤磨成煤粉，用空氣吹進爐膛，使之更完將煤磨成煤粉，用空氣吹進爐膛，使之更完全燃燒全燃燒; （2）盡可能減少各種熱量損失。）盡可能減少各種熱量損失。用各種辦法加大受熱面積，以減少煙塵廢氣用各種辦法加大受熱面積，以減少煙塵廢氣帶走的熱量帶走的熱量;使用較好的保溫材料，減少熱損失。使用較好的保溫材料，減少熱損失。1.熱機效率：熱機效率：用來做有用功的那部分

12、能量與燃料完全燃燒放用來做有用功的那部分能量與燃料完全燃燒放出的能量之比。出的能量之比。（總小于（總小于1）為什么？為什么？公式：公式：=Q有效有效/ Q總總100 熱機的效率熱機的效率汽油機的效率：汽油機的效率：2030%柴油機的效率：柴油機的效率：3045%你認為它們的效率比你想象的高？還是低？你猜想：汽油機、柴油機的效率你猜想：汽油機、柴油機的效率大約是多少？猜猜看！大約是多少？猜猜看?。?）燃料的不完全燃燒；）燃料的不完全燃燒； （2）燃料燃燒時放出的熱量散失的很）燃料燃燒時放出的熱量散失的很多，（多，（氣缸部件吸熱后的熱量散失、氣缸部件吸熱后的熱量散失、廢氣帶走的熱量和克服摩擦做功而

13、消廢氣帶走的熱量和克服摩擦做功而消耗的能量耗的能量）只有一部分被有效利只有一部分被有效利用；用； （3）克服摩擦做功消耗一部分）克服摩擦做功消耗一部分能量。能量。2.影響熱機效率低的因素：影響熱機效率低的因素：討論交流：討論交流：熱機工作時，能不能將燃料所蘊藏的化學能熱機工作時，能不能將燃料所蘊藏的化學能全部用來對外做有用功呢？全部用來對外做有用功呢？由于機械傳動由于機械傳動等，克服摩擦等，克服摩擦所消耗的能量所消耗的能量燃料很難全部燃燒，燃料很難全部燃燒，燃料的化學能不能燃料的化學能不能全部釋放全部釋放機械傳熱機械傳熱損失一部損失一部分能量分能量熱機真熱機真正轉變?yōu)檎D變?yōu)閷ν庾龉ν庾龉Φ?/p>

14、部分的部分廢氣排出帶走的能廢氣排出帶走的能量量熱機熱機中燃中燃料釋料釋放能放能量的量的主要主要走向走向示意示意圖圖3.提高熱機效率的措施：提高熱機效率的措施：(1)盡可能減少各種熱損失盡可能減少各種熱損失（保證良好的潤滑，減少因克服摩擦所消耗的保證良好的潤滑，減少因克服摩擦所消耗的能量）能量） (2)提高燃料的利用率提高燃料的利用率（使燃料充分燃燒；設法利用廢氣的能量）使燃料充分燃燒；設法利用廢氣的能量）因此提高熱機效率，可提高燃料的利用率。因此提高熱機效率，可提高燃料的利用率。 即：使燃料即：使燃料充分燃燒充分燃燒，盡量，盡量減小各種熱量損失減小各種熱量損失，機件間保持機件間保持良好的潤滑良

15、好的潤滑、減小摩擦減小摩擦。1.酒精的熱值比柴油的小這表示（酒精的熱值比柴油的小這表示（ ） A.燃燒酒精比燃燒柴油放出的熱量燃燒酒精比燃燒柴油放出的熱量少少 B.燃燒酒精比燃燒柴油用的質量多燃燒酒精比燃燒柴油用的質量多 C.相同質量的酒精和柴油中，酒精相同質量的酒精和柴油中，酒精含熱量少含熱量少 D.完全燃燒相同質量的酒精和柴油完全燃燒相同質量的酒精和柴油時，酒精放熱量少時，酒精放熱量少D.近期媒價節(jié)節(jié)攀升，不法商販近期媒價節(jié)節(jié)攀升，不法商販將煤矸石摻在優(yōu)質煤中高價銷售，將煤矸石摻在優(yōu)質煤中高價銷售，客戶為了不上當，最恰當的方法客戶為了不上當，最恰當的方法是檢測下列物理量中的（是檢測下列物理量中的（ ） A.熱值熱值 B.比熱容比熱容 C.溫度溫度 D.質量質量A3、煤氣的熱值是煤氣的熱值是3.9107焦焦/米米3 ，完全燃燒，完全燃燒500立方立方米煤氣，能放出多少熱量？米煤氣，能放出多少熱量？ 計算計算: 1. 完全燃燒完全燃燒15千克熱值是千克熱值是 3.4107焦焦耳耳/千克的木炭，能產生多少熱量？想要千克的木炭，能產生多少熱量？想要獲得這些熱量獲得這些熱量,需要完全燃燒多少千克氫需要完全燃燒多少千克氫氣氣?(q氫氫=1.4 108焦耳焦耳/千克千克)7Q=mq=15kg3.4107J/kg=5.1108Jm=Q/q=5.1108J/