熱機效率計算題備用課件

熱機效率的計算η=總體思路：（1）燃料燒水：（2）太陽能燒水：（3）機車發(fā)動機：或者熱機效率的計算η=總體思路：（1）燃料燒水：（2）太陽能燒水1或（1）燒水效率：（2）交通發(fā)動機效率：或（1）燒水效率：2想一想熱機的效率能達到100%嗎？為什么？不能達到100%，因為熱機中可用于做有用功的能量只是燃料完全燃燒所放出的能量的一部分，因為各種熱量損失以燃料條件的限制，這部分能量遠遠小于總能量，所以其與燃料完全燃燒所放出的總能量的比值必然小于1，即熱機效率小于100%。想一想熱機的效率能達到100%嗎？為什么？不能達到1003提高熱機的效率的途徑？（1）燃燒充分;（2）減少熱量損失；（3）減少摩擦；（4）改進設(shè)計。提高熱機的效率的途徑？（1）燃燒充分;4例題1、若燃燒稈漿煤，使50kg、20℃的水溫度升高到80℃。（稈漿煤的熱值為2.4×107J/kg）求：（1）水需要吸收的熱量？（2）如果稈漿煤燃燒釋放的熱量有30%被水吸收，需要完全燃燒多少千克稈漿煤？解：（1）Q吸=Cm△t=4.2×103J/（kg?℃）×50kg×（80℃-20℃）

=1.26×107J例題1、若燃燒稈漿煤，使50kg、20℃的水溫度升高到80℃5汽油機的構(gòu)造火花塞氣缸進氣門活塞排氣門汽油機的構(gòu)造火花塞氣缸進氣門活塞排氣門6例題2、四沖程汽油機直徑為0.065m，活塞沖程長0.55m，滿負荷工作時做功沖程中燃氣的平均壓強為9.58×105Pa，飛輪轉(zhuǎn)速為3000r/min（不計摩擦損失）。如果滿負荷工作時每分鐘消耗15g汽油，這種汽油機把內(nèi)能轉(zhuǎn)化為機械能的效率是多少？（汽油的熱值為4.6×107J/Kg）解：例題2、四沖程汽油機直徑為0.065m，活塞沖程長0.55m7例題3、一輛汽車的發(fā)動機輸出功率為6kw,每小時耗柴油2kg,計算發(fā)動機的效率.（柴油的燃燒值為4.3×107J／kg）解：例題3、一輛汽車的發(fā)動機輸出功率為6kw,每小時耗柴油2kg8例題4、完全燃燒42g焦炭所放出的熱量，若有50％被2kg、30℃的水吸收，則水溫可升高多少℃？[q焦炭=3.0×107J/kg，此時外界為1標(biāo)準(zhǔn)大氣壓]解：例題4、完全燃燒42g焦炭所放出的熱量，若有50％被2kg、9例題5、汽車勻速行駛100km，消油10L。汽油完全燃燒放出的熱量有30%用來驅(qū)動汽車做有用功，所用汽油的熱值為4.6×107J/kg，密度為0.7×103

kg/m3，求：

(1)這些汽油完全燃燒放出的熱量；(2)這輛轎車以該速度勻速行駛時受到的阻力解：例題5、汽車勻速行駛100km，消油10L。汽油完全燃燒放出10例題6、一臺效率為40%的柴油機，當(dāng)輸出66000J的有用功時，消耗的柴油質(zhì)量為多少kg？消耗的柴油量：m==總Qq解：Q==J=165000JQη6600040%有總165000J4.3×10J/kg7≈3.8×10kg-3例題6、一臺效率為40%的柴油機，當(dāng)輸出66000J的有用功11例題7、某中學(xué)為學(xué)生供應(yīng)開水，用鍋爐將200kg的水從25℃加熱到100℃，燃燒了6kg的無煙煤．［無煙煤的熱值是3.4×107J/kg]．求：(1)鍋爐內(nèi)200kg的水吸收的熱量是多少？

(2)6kg無煙煤完全燃燒放出的熱量是多少？

(3）此鍋爐的效率是多少？

Q吸=cmΔt=4.2×103J/(kg.℃)×200kg×[100℃-25℃]=6.3×107JＱ放=mq=3.4×107J/kg×6kg=2.04×108J例題7、某中學(xué)為學(xué)生供應(yīng)開水，用鍋爐將200kg的水從25℃12例8、天然氣灶燒水，燃燒0.5m3的天然氣，使100kg的水從20℃升高到70℃。已知水的比熱容為c=4.2×103J/（kg?℃），天然氣的熱值為q=7.0×107J/m3。求：（1）0.5m3天然氣完全燃燒放出的熱量Q放；（2）水吸收的熱量Q吸；（3）燃氣灶的效率η。=60%（1）Q放=Vq=0.5m3×7.0×107J/m3=3.5×107J

（2）Q吸=Cm△t=4.2×103J/（kg?℃）×100kg×(70℃-20℃)J=2.1×107J

（3）η==解：例8、天然氣灶燒水，燃燒0.5m3的天然氣，使100kg的水13例9、汽車在一段平直的公路上勻速行駛5.6km，受到的阻力是3.0×103N，消耗燃油1.5×10－3m3（假設(shè)燃油完全燃燒）。若燃油的密度ρ＝0.8×103kg/m3，熱值q＝4×107J/kg，求：（1）專用車牽引力所做的功？（2）該專用車的熱機效率是多少？解：（1）F牽=f=3.0×103N，

W=FS=3.0×103N×5.6×103m=1.68×107J

（2）m=ρV=0.8×103kg/m3×1.5×10－3m3=1.2kgQ放=mq=1.2kg×4×107J/kg=4.8×107J

η=

==35%例9、汽車在一段平直的公路上勻速行駛5.6km，受到的阻力是14例10、隨著人們生活水平的日益提高，小汽車越來越多地走進了百姓人家。一輛使用汽油為燃料的小汽車，以72km/h的速度在水平路面上勻速行駛時，發(fā)動機的實際功率為20kW。若小汽車行駛的距離為100km，汽油的熱值q＝4.6×107J/kg，小汽車發(fā)動機的效率為25％。求：（1）運動的時間；（2）發(fā)動機所做的功；（3）消耗汽油的質(zhì)量。解：（1）小汽車的速度v＝72km/h＝20m/s，t=s/v=100×103m/20m/s=5×103s。（2）W=Pt=20×103W×5×103s=1×10