第十一讲 热机 内燃机 机械效率
九年级物理 热机的效率课件11
从哪里获得内能？
柴薪
石油
煤炭
天然气
一、燃料的热值
1、定义： 某种燃料完全燃烧放出的热量与其质
量之比，叫做这燃料的热值。
2、物理意义：q汽油=4.6×107J/kg，表示： 1kg汽油完全燃烧放出的热量是4.6×107J
3、单位：J/kg J/m3
4、公式：Q放＝mq或 Q放＝Vq 5、属性：只、与燃燃烧料状的况种等类均有无关关，。与燃料的质量
2．有关燃料燃烧放热的计算 想一想
为什么发射火箭上天要用氢做燃料？
二、热机的效率
想一想
在内燃机中燃料是否能够完全燃烧？燃料燃烧 释放的能量都到哪里去了？
热散失损失 的内能
燃气 内能
摩擦做功等 消耗的能量
有用机械能
1．用来做有用功的那部分能量，与燃料完全 燃烧放出的能量之比，叫做热机的效率。
汽油机的效率为 20%~30% 蒸汽机的效率只有6%~15%
柴油机的效率为30%~45%
热机的效率课件
提高热机效率的途径和方法： （l）尽可能减少各种热损失. (2)保证良好的润滑. (3)充分利用废气的能量. 如利用热电站废气来供热。这种既供电又供热 的热电站，比起一般火电站来，燃料的利用率 大大提高。
我能行
1.热机是把 内能 转化为 机械能 的装置。
2.在汽油机的四个冲程中，将机械能转化为内能的是 压缩 冲 程，将内能转化为机械能的是 做功 冲程。 3.干木材的热值是1.2×10 J/Kg，它的物理意义是 1Kg干木材完全燃烧放出的热量是1.2×10J 。要放出 3.6×10J的热量，需要完全燃烧 3 Kg的干木材。 4.一台内燃机运行时各种能量损耗大致为：气缸散热 损失占25％，废气带走的能量占30％，摩擦等机械损 耗占10％，则它的机械效率为 35﹪
1：汽车匀速直线行驶100km,消耗汽油10L，若这 些汽油完全燃烧放出的热量有30%，用来驱动汽车 做有用功。求： （q汽油= 4.6x107J/kg）
1Hale Waihona Puke 汽油完全燃烧放出的热量。ρ汽油=
0.7x103kg/m3
2）汽车匀速行驶时，所受的阻力。
1．农民用水泵灌溉农田，水泵铭牌如下： （水的流量300m3/h；水的扬程12m；水泵抽水效率 80%） （1）水泵连续正常工作5小时，有用功是多少J？ （2）此水泵总功为多少？总功率是多少？ 若此水泵用一柴油机带动，假设柴油完全燃烧所释 放的内能有40%转化为水泵转动的机械能，则每 小时消耗多少kg柴油？(q柴油=3×107J/ kg)
一 部 分 能 量 做消 功耗 上在 克 服 摩 擦
定义：用来做有用功的那部分能量，与燃料 完全燃烧放出的热量之比，叫热机的效率。
P输出t W有 F .S η= 汽油机 = 或 W总 m.q m.q
初三物理上册《热机的效率》知识点归纳
初三物理上册《热机的效率》知识点归纳1物理学习中已经学习过机械效率、炉子效率等效率问题，所谓效率是指有效利用部分占总体中的比值。
热机是利用燃料燃烧产生的内能做功的装置，用来做有用功的部分能量与燃料完全燃烧放出的能量之比叫热机的效率。
2由于燃气的内能一部分被排出的废气带走，一部分由于机器散热而损失，还有一部分用来克服摩擦等机械损失，用于做有用功的部分在总体中的比例不可能达到I0%，一般情况下：蒸汽机效率6%～1%，汽油机的效率20～30%，柴油机的效率30%～4%3热机效率是热机性能的重要指标，人们在技术上不断改进，减小各种损耗，提高效率。
在热机的各种损失中，废气带走的能量在总体中所占比例最大，对这部分余热的利用是提高热机效率的主要途径。
热电站就是利用发电厂废气余热来供热，既供电，又供热，使燃料的各种利用率大大提高。
热机效率比较低，说明热机中燃料完全燃烧放出的能量中用来做有用功的部分比较少，即热机工作过程中损失的能量比较多，归纳起来有如下原因：第一，燃料并未完全燃烧，使一部分能量白白损失掉，例如从汽车排出的气体中我们可以嗅到汽油的味道，这说明汽油机中的汽油未完全燃烧;第二，热机工作的排气冲程要将废气排出，而排出的气体中还具有内能，另外气缸壁等也会传走一部分内能;第三，由于热机的各部分零之间有摩擦，需要克服摩擦做功而消耗部分能量;第四，曲轴获得的机械能也未完全用来对外做功，而有一部分传给飞轮以维持其继续转动，这部分虽然是机械能，但不能称之为有用功。
据上所述，热机中能量损失的原因这么多，所以热机效率一般都比较低。
提高热机效率的途径根据前面所归纳的损失能量的几个原因，我们只要有针对性地将各种损失的部分尽可能减小，便可使效率提高。
改善燃烧环境，调节油、气比例等使燃料尽可能完全燃烧;减小各部分之间的摩擦以减小磨擦生热的损耗;充分利用废气的能量，提高燃料的利用率，如利用热电站废气来供热。
这种既供电又供热的热电站，比起一般火电站，燃料的利用率大大提高。
完整版)初中物理效率公式汇总
完整版)初中物理效率公式汇总
引言
物理中的效率是指某一过程或装置所完成的有用功与所消耗的总能量或功率之比。
在初中物理中，研究效率公式是非常重要的基础知识。
本文将汇总初中物理中常见的效率公式。
1.功率效率公式
功率效率是指输出功率与输入功率的比值。
在初中物理中，我们常常需要计算各种装置的功率效率。
功率效率公式如下：
功率效率 = 输出功率 / 输入功率
其中，单位通常为百分比。
2.机械效率公式
机械效率是指机械装置的输出工作与输入工作的比值。
机械装置包括各种简单机械，如杠杆、滑轮等。
机械效率公式如下：
机械效率 = 输出工作 / 输入工作
3.热效率公式
热效率是指热机转换能量的效率，常见的热机包括蒸汽机、内燃机等。
热效率公式如下：
热效率 = 有用输出能量 / 输入的热能
4.光效率公式
光效率是指光源将电能转化为光能的效率，常见的光源包括白炽灯、LED等。
光效率公式如下：
光效率 = 发光功率 / 输入的电功率
5.电能利用率公式
电能利用率是指电能装置将输入的电能转化为有用输出电能的比值。
电能利用率公式如下：
电能利用率 = 有用输出电能 / 输入的电能
结论
以上是初中物理中常见的效率公式汇总。
掌握这些公式可以帮助我们计算不同物理过程或装置的效率，提高研究效果。
参考文献：
物理效率公式](https:___95%88%E7%8E%87)。
热机的效率
精讲点拔
热 机 的 效 率
1.热值是燃料的一种特性，其大小只与燃料的种类 有关，与燃料是否充分燃烧，燃料的质量、体积均 无关系。
2.在计算燃料燃烧放出的热量时，热值与质量 的单位必须是国际单位，计算的结果才是J， 同理，在计算气体燃料燃烧放出的热量的时候， 热值的单位应为J/m3,体积的单位应为m3，计 算的结果才是J。
=1.26×106J
因为Q吸=Q放=1.26×106J
所以干木柴质量
Q 1.2610 3 J m' 1.2107 J/kg 0.105kg q
学习内容二
热 机 的 效 率
热机的效率
热 机 的 效 率
1.燃料未完全燃烧
2.废气带走了大量的内能
3.克服摩擦损失能量 4.散热损失
自学检测
热 机 的 效 率
思考讨论
热 机 的 效 率
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 热 用量最少？
机 的(为什么提供相同的能量)不同燃料 效所需的量不同？ 率 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。
3
一、燃料的热值 热 1、定义：某种燃料完全燃烧放 机 出的热量与其质量（体积）之 的 效 比叫做这种燃料的热值。 率
2、表示字母：q
4
热 3、单位：焦 /千克 机 的 焦 /立方米 效 率
合作探究
热 机 的 效 率
７．讨论：在实际的燃烧过程中， 燃料能否充分燃烧？如果不能则燃料烧，放 出的热量才等于利用上述公式计算得出的热 量。因为燃料不可能完全燃烧，所以放出的 热量会比理论值稍小。但燃料的热值不会改 变。
(整理版)初三物理内燃机热机效率与环境保护科技
初三物理内燃机、热机效率与环境保护科技版【本讲教育信息】一. 教学内容：内燃机、热机效率与环境保护根本要求：1. 体会现代交通工具对人们生活的影响。
2. 初步认识发动机的作用，知道热机的概念，了解内燃机是热机的一种。
3. 通过模型、挂图了解汽油机的构造。
4. 通过模型、挂图了解柴油机的构造。
5. 能用文字或口头表述内燃机各冲程的工作状态和能量转化。
6. 知道内燃机工作时有废气污染，树立环保意识。
7. 从生活中体会不同燃料燃烧释放热能的本领不同，建立燃料热值概念。
8. 会查燃料的热值表。
能根据燃料的热值计算一定质量的燃料完全燃烧所释放的热量。
9. 能说出热机工作时燃料释放的能量的主要流向。
对热机的效率有一个初步的认识，能大致说出提高热机效率的途径。
10. 能举例说明燃料燃烧产生的排放物对环境的影响，能从科学的角度读懂媒体对与热机有关的环境方面的报道，培养自觉的环保意识。
11. 能大致说出燃料内能的利用与人类社会的关系。
二. 重点、难点重点内容：内燃机的构造与工作过程；热值概念的建立及有关热量的计算；初步认识热机的效率；树立环保意识。
难点内容：内燃机工作过程中能量的转化；有关热值的计算等。
重点内容讲解：一. 内能的来源和利用。
〔一〕燃料的燃烧与热值人要生存，离不开能量，机器要运转，也离不开能量，而内能又是人类和各种动力机械主要利用的能量形式之一。
接下来我们就来认识一下人们是如何利用内能的。
说到内能的利用，首先要考虑内能的来源，而燃料的利用正是这一来源的主要途径。
下面我们先来讨论燃料及与燃料有关的问题。
〔1〕燃料的特点我们都知道，煤炭、汽油、柴油是燃料，除此之外还有很多燃料。
如柴火、酒精、蜡烛、煤气、天然气等等。
燃料在燃烧时发生剧烈的氧化反响。
完全变成了另一种物质，所以燃料的燃烧是一种化学变化。
在燃料燃烧过程中，燃料的化学能转化为内能。
也就是我们常说的释放热量。
人类使用的能量绝大局部是从燃料燃烧中获得的内能。
热学--热机的效率
热机的效率一、教学目标1、知识与技能经历“燃烧燃料释放热量的分配”的过程，感受到转化为机械能的内能只是一部分，形成正确的世界观2、过程与方法通过与机械效率的对比，了解热机的效率，感悟到效率是评价投入、产出比的基本方法，并了解不同热机的效率值；3、情感、态度与价值观了解热机的使用对社会的贡献与带来的环境污染，感受到自然科学的发展和先进技术的应用在推进社会发展的同时，也造成了环境污染。
二、教学重点建立热机效率的概念。
三、教学难点理解环境污染与热机使用的关系；热机效率的运用。
四、教学过程（一）复习引入1． 叫机械效率。
2．内燃机是将 能转化成 能。
内燃机一个工作循环的四个冲程依次为冲程、 冲程、 冲程和 冲程。
3．在内燃机里，燃料释放的能量都到哪里去了？4． 叫做热机的效率。
（二）燃料的热值1、:某种燃料完全燃烧放出的能量（热量）与其质量之比，叫做这种燃料的热值（heat value ），热值用q 表示。
2、单位：J/Kg 或 3/m J3、公式：Q = mq 或：Q = Vq其中：燃料完全燃烧释放的热量为Q 、燃料的质量为：m 、燃料的热值为q ；那么V 则应该是燃料的体积、此时燃料的热值仍然是q ，可是此时因为体积单位为：3m （米的立方），则燃料热值此时单位为：3/m J 。
敬请同学们看教材23页的小资料一些燃料的热值。
哪种燃料的热值最好，燃烧这些燃料在实际中是否能充分的利用而没有浪费掉？为此我们下面来学习热机的效率（三）热机的效率1．交流讨论：热机里的能量转化。
燃料燃烧释放的能量都到哪里去了？热机工作时，并不能将燃料所蕴藏的化学能全部用来对外做有用功，有很大一部分能量在工作过程中损耗掉了。
由图可见，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。
即热机工作时的能量的损失①燃料未完全燃烧②废气排出带走能量③克服磨擦，消耗能量（由于机械传动等要克服摩擦也要消耗能量）④热机本身发热带走一部分能量。
内燃机简介
内燃机简介内燃机简介摘要内燃机的出现为汽车的发展提供了基础，给世界带来了现代物质文明。
本文简单介绍了内燃机的发展历程、常用工作指标、总体构造，以及内燃机的工作原理，使大家能对与我们生活有密切联系的内燃机有个初步认识。
内燃机是近代工业文明发展的产物，以其简单、经济取代了蒸汽机，通过科学家的不断研究，内燃机已经成为现代交通运输工具的主要动力。
关键词：内燃机，发展历史，工作指标，总体构造，工作原理一、绪论内燃机是热机的一种，能将燃料的化学能转化机械能。
一般的实现方式为，燃料与空气混合燃烧，产生热能，气体受热膨胀，通过机械装置转化为机械能对外做功。
内燃机有非常广泛的应用，汽车、船舶、飞机、火箭等的发动机基本都是内燃机，其最常见的例子即为车用汽油机与柴油机。
广义上的内燃机不仅包括往复活塞式内燃机、旋转活塞式发动机和自由活塞式发动机，也包括旋转叶轮式的燃气轮机、喷气式发动机等，但通常所说的内燃机是指活塞式内燃机。
区别于外燃机，内燃机的燃烧气体同时也是工作介质，比如汽油机中，汽油燃烧后的气体直接推动活塞做功。
与此相对，燃料不作为工作介质的热机则称为外燃机，比如蒸汽机的工作介质（蒸汽）并不是燃料。
二、内燃机的发展历史活塞式内燃机起源于荷兰物理学家惠更斯用火药爆炸获取动力的研究，但因火药燃烧难以控制而未获成功。
1801年，法国化学家菲利浦·勒本研制成以煤气和氢气为燃料的内燃机。
1824年，卡诺（Sadi Camot）发表了热力机的基本理论——卡诺原理。
之后人们又提出过各种各样的内燃机方案，但在十九世纪中叶以前均未付诸实用。
直到1860年，法国的莱诺伊尔（Lenoir）模仿蒸汽机的结构，设计制造出第一台实用的煤气机，从而结束了只有外燃机——蒸汽机作为动力机构的历史，开始了以内燃机为主的动力机械及工程时代。
Lenoir的煤气机运转平稳,但由于没有压缩过程,其热效率仅有4%左右。
1862年，法国科学家罗沙（Beau De Rochse）对内燃机热力过程进行理论分析之后，提出了等容燃烧的四冲程循环工作原理，这是一次认识上的飞跃，一直沿用至今。
热机的效率教学设计
14、２热机得效率教学设计【目标确定得依据】1、相关课程标准得陈述1、了解热机得工作原理。
知道内能得利用在人类社会发展史上得重要意义。
2、从能量得转化与转移得角度认识效率。
2、学情分析初三得学生学习物理已经一年,有一定得基础,而且已经学习过机械效率,对比学习热机效率应该不太难。
大多数学生已经能自主学习,并且小组已经相当成熟，已经建立健全了小组合作评价机制。
学生自主学习、小组合作学习得意识比较强。
在掌握知识上学生两极分化严重,知识得应用深度不够，所以更应当发挥小组得作用。
3、教材分析本节内容就是在学生学习完热机、内燃机后,在已经学习过机械效率得基础之上对于效率进一步得学习,也为以后理解热力学第二定律积累感性知识,使学生体验到科学、技术与社会得相互关系，体验科学在社会生活与生产中得应用。
本课主要知识点:认识燃烧产生得内能只有一部分转变为对外做有用功得能量,了解热机效率得概念、能进行热机效率计算,知道热机得使用在给人类带来便利得同时,也造成了环境污染。
【教学目标】1、通过回忆生活中煤、木柴燃烧时得情景，体会不同燃料燃烧释放热得本领不同,建立热值得概念。
2、在老师及同学得帮助下,能写出热值得计算公式,并会计算燃料燃烧释放得能量。
3、借助图1４、２-２,能说出热机工作时释放能量得主要流向，知道什么就是热机效率。
4、结合有效利用燃料得途径,懂得节约与充分利用能源得重要意义。
【教学重难点】重点:热机得工作原理。
难点:热机效率得计算。
【课时安排】1课时【评价任务】目标1设计得评价任务1通过回忆、自学,理解某种燃料完全燃烧放出得热量与其质量得比值就就是这种燃料得热值,并能写出推导公式。
２、小组讨论,燃料不同,热值就不同,热值就是燃料得一种特性。
目标2设计得评价任务1.先自己根据热值得定义推导出热值得计算公式,有困难得借助小组讨论,老师最后总结在黑板上。
瞧学生推导就是否正确,书写得字母就是否规范。
2.进行简单得计算练习。
求机械效率的公式8种
机械效率是评估机械系统能有效利用能源的能力的量化指标。
它是指机械系统输出功率与输入功率之比，也可以定义为机械系统的输出功率与理论最大输出功率之比。
机械效率的计算可以基于不同的参数，下面是8种计算机械效率的公式及其参考内容：1.利用电力作为输入能源的机械效率机械效率 = 输出功率 / 输入功率参考内容：使用P = IV公式计算电力输入功率和输出功率，其中P为功率，I为电流，V为电压。
2.利用燃油作为输入能源的内燃机机械效率机械效率 = 输出功率 / 输入功率参考内容：根据内燃机的使用条件、设计参数和工况数据计算机械效率。
可以通过监测燃油消耗量和输出功率来计算机械效率。
3.利用蒸汽作为输入能源的蒸汽涡轮机机械效率机械效率 = 输出功率 / 输入功率参考内容：通过监测蒸汽流量和压力以及轴功率来计算机械效率。
4.利用压缩空气作为输入能源的空气压缩机机械效率机械效率 = 输出功率 / 输入功率参考内容：通过监测压缩空气的流量、压力和轴功率来计算机械效率。
5.利用水力作为输入能源的水轮机机械效率机械效率 = 输出功率 / 输入功率参考内容：通过监测水流量、水头以及轴功率来计算机械效率。
6.利用电力作为输入能源的电动机机械效率机械效率 = 输出功率 / 输入功率参考内容：通过监测电动机的负载、输入功率和输出功率来计算机械效率。
7.利用热能作为输入能源的热机机械效率机械效率 = 输出功率 / 输入功率参考内容：根据热机的工作条件、热能输入和输出功率来计算机械效率。
常用的热机效率公式有卡诺循环效率。
8.利用风能作为输入能源的风力发电机机械效率机械效率 = 输出功率 / 输入功率参考内容：通过监测风力发电的风速、转速以及发电功率来计算机械效率。
综上所述，机械效率的计算方法根据不同的输入能源和机械系统的特点而异。
通过监测输入功率、输出功率以及相关参数，可以计算出机械效率，从而评估机械系统的能源利用效率。
【教育资料】九年级物理《热机的效率》知识点总结学习精品
九年级物理《热机的效率》知识点总结九年级物理《热机的效率》知识点总结热机的效率知识点：1.由于燃气的内能一部分被排出的废气带走，一部分由于机器散热而损失，还有一部分用来克服摩擦等机械损失，用于做有用功的部分在总体中的比例不可能达到 IO0%，一般情况下：蒸汽机效率 6%～15%，汽油机的效率 20～30%，柴油机的效率 30%～45%。
2.物理学习中已经学习过机械效率、炉子效率等效率问题，所谓效率是指有效利用部分占总体中的比值。
热机是利用燃料燃烧产生的内能做功的装置，用来做有用功的部分能量与燃料完全燃烧放出的能量之比叫热机的效率。
3.热机效率是热机性能的重要指标，人们在技术上不断改进，减小各种损耗，提高效率。
在热机的各种损失中，废气带走的能量在总体中所占比例最大，对这部分余热的利用是提高热机效率的主要途径。
热电站就是利用发电厂废气余热来供热，既供电，又供热，使燃料的各种利用率大大提高。
核心知识点：热机效率比较低，说明热机中燃料完全燃烧放出的能量中用来做有用功的部分比较少，即热机工作过程中损失的能量比较多，归纳起来有如下原因：第一，由于热机的各部分零件之间有摩擦，需要克服摩擦做功而消耗部分能量;第二，热机工作的排气冲程要将废气排出，而排出的气体中还具有内能，另外气缸壁等也会传走一部分内能;第三，燃料并未完全燃烧，使一部分能量白白损失掉，例如从汽车排出的气体中我们可以嗅到汽油的味道，这说明汽油机中的汽油未完全燃烧;第四，曲轴获得的机械能也未完全用来对外做功，而有一部分传给飞轮以维持其继续转动，这部分虽然是机械能，但不能称之为有用功。
据上所述，热机中能量损失的原因这么多，所以热机效率一般都比较低。
提高热机效率的途径：根据前面所归纳的损失能量的几个原因，我们只要有针对性地将各种损失的部分尽可能减小，便可使效率提高。
(1)减小各部分之间的摩擦以减小磨擦生热的损耗;(1)改善燃烧环境，调节油、气比例等使燃料尽可能完全燃烧;(3)充分利用废气的能量，提高燃料的利用率，如利用热电站废气来供热。
《热机的效率》内能的利用热机的效率
汇报人：日期:目录•热机效率的定义•提高热机效率的方法•热机的工作原理•热机的应用场景•热机的发展趋势与挑战•案例分析：某型号柴油机的热机效率优化热机效率的定义通常用百分比表示，即热机效率 = （做功的机械能 / 燃料燃烧的内能）× 100%。
热机效率是指热机工作过程中，将内能转化为机械能的有效利用率。
定义•热机效率的单位通常是百分比，即用百分数表示热机做功的有效利用率。
单位燃料的质量和种类不同的燃料，其热值和燃烧效率不同，对热机效率产生影响。
燃烧条件燃烧条件包括空气与燃料的比例、燃烧室的设计等，这些因素直接影响燃料的燃烧效率和生成物的质量，从而影响热机效率。
机械效率热机在做功过程中，不可避免地存在摩擦、振动等能量损失，这些因素会降低热机的机械效率。
环境因素环境温度、大气压力等环境因素也会对热机效率产生影响。
影响因素提高热机效率的方法01优化燃料配比根据不同的燃料类型，调整燃料配比，使燃料在燃烧时能够更充分地反应，减少未完全燃烧的燃料。
02提高进气质量通过优化进气系统，减少空气中的杂质和水分，提高进气质量，促进燃料燃烧。
03采用高效燃烧室采用高效燃烧室设计，减少燃料在燃烧过程中的热量损失，提高燃烧效率。
优化散热系统01根据实际需要，选用高效的散热器和散热风扇，确保发动机在运行过程中能够及时散发热量。
控制发动机工作温度02通过控制发动机的工作温度，避免过热现象的发生，提高发动机的散热效率。
定期维护散热系统03定期对散热系统进行检查和维护，确保散热器的清洁和通风畅通，提高散热效率。
通过采用高效的传动系统，减少能量传递过程中的损失，提高机械效率。
优化传动系统减少摩擦损失选用高效发动机对运动部件进行润滑，减少摩擦损失，提高机械效率。
选用高效的发动机，提高发动机的机械效率，从而提升整个传动系统的效率。
03提高机械效率0201热机的工作原理气体膨胀高温高压气体膨胀，推动活塞运动，进而带动曲轴转动。
船用lng内燃机效率
船用lng内燃机效率船用LNG内燃机是一种利用液化天然气（LNG）作为燃料的内燃机。
它们在船舶行业中被广泛使用，因为LNG是一种更清洁、更环保的燃料选择。
船用LNG内燃机的效率是指单位燃料能量转化为机械输出能量的比率。
以下将对船用LNG内燃机的效率进行详细讨论。
首先，船用LNG内燃机的效率较高。
内燃机的效率可以通过热机效率和机械效率来衡量。
热机效率是指燃料能量转化为机械能的比率，而机械效率是指内燃机转化为机械输出能量的比率。
船用LNG内燃机的热机效率可以达到40%以上，机械效率可以达到90%以上。
这意味着船用LNG内燃机可以将大部分燃料能量转化为有效的机械输出能量，提高了船舶的整体效率。
其次，船用LNG内燃机的燃烧效率高。
燃烧效率是指燃料中可用能量的比例。
船用LNG内燃机采用高温、高压的条件下进行燃烧，可以使得燃料充分燃烧，提高燃烧效率。
与传统的内燃机相比，船用LNG 内燃机的燃烧效率可以提高10%以上。
这意味着船舶在使用LNG作为燃料时，可以更有效地利用燃料能量，减少能源浪费。
此外，船用LNG内燃机的节能效果显著。
传统的内燃机在燃料燃烧中会产生大量的废热，这些废热会直接排放到环境中，造成能源浪费。
而船用LNG内燃机采用余热回收技术，可以将废热回收利用，提高能源利用效率。
这不仅可以降低船舶的燃料消耗，还可以减少对环境的负荷。
船用LNG内燃机的节能效果显著，可以降低船舶的运营成本，并且符合环保要求。
此外，船用LNG内燃机还具有较低的排放量。
LNG燃料相对于传统的燃油更清洁，燃烧过程中产生的氮氧化物（NOx）、二氧化碳（CO2）和颗粒物排放较少。
这些污染物是造成空气和水污染的主要原因之一。
采用LNG作为燃料，船舶的排放量大大降低，减少了对环境的污染。
总结起来，船用LNG内燃机的效率较高，燃烧效率高，节能效果显著，排放量较低。
它们在船舶行业中得到广泛应用，有效推动了航运行业的绿色转型。
随着环保意识的提高和能源转型的加速推进，船用LNG内燃机将在未来继续发挥重要作用，为船舶提供高效、环保的动力系统。
3、热机与热机效率(解析版)
三、热机与热机效率知识点1 内燃机1．内燃机，是一种动力机械，它是通过使燃料在机器内部燃烧，并将其放出的热能直接转换为动力的热力发动机。
根据燃料的不同分为汽油机和柴油机。
2．四冲程：吸气冲程、压缩冲程、做功冲程、排气冲程不同点汽油机柴油机构造不同气缸顶部有火花塞气缸顶部有喷油嘴燃料不同汽油柴油吸气冲程吸入的是汽油与空气的混合物只吸入空气压缩冲程气体体积被压缩为吸进体积的1/6～1/9 机械能转化为内能气体体积被压缩为吸进体积的1/6～1/22 机械能转化为内能点火方式压缩冲程末，火花塞产生电火花点燃燃料，称为点燃式压缩冲程末，喷油嘴向气缸内喷进柴油遇温度超过柴油燃点的空气而自动点燃，称为压燃式做功冲程高温高压气体推动活塞做功，气体内能减少，转化为飞轮的机械能内能转化为机械能高温高压气体推动活塞做功，气体内能减少，推动活塞向下运动，并通过连杆曲轴推动飞轮旋转内能转化为机械能效率效率低，20％～30％效率高，30％～45％知识导航内燃机1．下列关于热机的描述正确的是（）A．汽油机和柴油机点火都靠的是火花塞B．汽油机的活塞运动一个周期对外做一次功C．柴油机比汽油机效率高，是因为它对空气的压缩比更大D．热机在工作过程中，把活塞的内能转化为机械能【解答】解：A、汽油机依靠火花塞点火，柴油机依靠压缩自燃，故A错误。
B、汽油机的活塞运动两个周期是一个工作循环，燃气对外做功一次，故B错误。
C、柴油机比汽油机对空气的压缩比更大，效率更高，故C正确。
D、热机在工作过程中，在做功冲程中把燃气的内能转化为活塞的机械能，故D错误。
故选：C。
2．关于热机，下列说法正确的是（）①汽油机顶部有喷油嘴，柴油机顶部有火花塞②柴油机在吸气冲程中，将柴油和空气的混合气吸入气缸③在压缩冲程中有很明显的机械能转化为内能的过程。
④在做功冲程中存在着化学能转化为内能的过程⑤在做功冲程中存在着内能转化为机械能的过程；⑥汽油机和柴油机除了做功冲程外，其他三个冲程都是依靠飞轮的惯性完成的A．①②③④⑤⑥正确B．①②③④⑥正确C．②③⑤⑥正确D．③④⑤⑥正确【解答】解：①汽油机顶部有火花塞，柴油机顶部有喷油嘴，故①错误；②柴油机在吸气冲程中，将空气吸入气缸，汽油机吸入的是空气和汽油的混合气体，故②错误；③在压缩冲程中，压缩空气做功，将机械能转化为内能，故③正确；④在做功冲程的开始，燃料燃烧将燃料的化学能转化为内能，故④正确；⑤在做功冲程中，燃料燃烧产生的内能转化为机械能，故⑤正确；⑥在汽油机和柴油机的四个冲程中，只有做功冲程做功，其他三个冲程都是依靠飞轮的惯性完成的，故⑥正确。
内燃机工作效率
内燃机工作效率内燃机是一种热机，其工作效率是指燃料燃烧后转化为有效功的比例，通常以百分比表示。
内燃机的工作效率直接关系到其能源利用的效益，对汽车、船舶、飞机等交通工具，以及工业生产设备都具有重要意义。
本文将从内燃机的工作原理、影响工作效率的因素以及提高工作效率的方法等方面进行详细探讨。
一、内燃机的工作原理内燃机是利用燃料在氧气的作用下，通过燃烧产生的高温高压气体推动活塞，从而驱动机械设备的一种发动机。
常见的内燃机包括汽油发动机和柴油发动机。
汽油发动机是利用汽油在气缸内燃烧产生高温高压气体推动活塞运动，驱动发动机工作；柴油发动机则是利用柴油在气缸内燃烧产生高温高压气体推动活塞运动，驱动发动机工作。
内燃机的工作原理可以简单概括为四个步骤：吸气、压缩、燃烧和排气。
当活塞向下运动时，气缸内产生负压，进气门打开，进气阀通气，使气缸内充满混合气（汽油发动机）或者纯空气（柴油发动机）。
当活塞开始向上运动时，进气阀关闭，气缸内气体被压缩，温度和压力急剧升高。
在活塞快速向上运动的点火装置点火引燃混合气（汽油发动机）或者喷油系统喷射柴油形成点火（柴油发动机），产生高温高压气体，推动活塞向下运动。
排气门打开，气缸内废气排出，活塞回到上止点，完成一个循环。
二、影响内燃机工作效率的因素内燃机的工作效率取决于多方面的因素，主要包括燃烧效率、机械效率和热效率等。
1. 燃烧效率燃烧效率是指燃料在内燃机内燃烧产生高温高压气体的效率。
燃烧效率受到多种因素的影响，包括燃料的化学成分、混合气的稀厚程度、点火系统的性能以及气缸内的温度和压力等。
优化燃烧系统设计、提高点火系统的精度、选择合适的燃料以及保持气缸内清洁等都可以提高燃烧效率。
2. 机械效率机械效率是指内燃机在能量转换过程中的损耗情况，主要包括摩擦力、气缸密封、气缸壁散热和传动系统的损耗等。
提高活塞、曲轴、连杆等运动部件的表面光洁度、减小摩擦阻力、改进气缸密封技术以及采用低摩擦材料都能提高机械效率。
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第十一讲热机内燃机机械效率
一．兴趣导入
二．知识点分析
一．城市热岛效应是指城市中的气温明显高于外围郊区的现象。
1、城市热岛效应产生的原因：
（1）气车等交通工具排放出大量的二氧化碳，是形成温岛效应的主要原因；
（2）城市建筑密集，空气难形成对流，城市中的热量难散发；
（3）城市绿化面积小，植物光合作用消耗二氧化碳少；
（4）城市里比较少水；
（5）城市建筑材料像沙石、混凝土等的比热容小。
2、解决城市热岛效应的方法：
（1）大力发展城市绿化（2）建造人工湖（3）城市楼房建筑建设成为便于空气流通的模式，同时,最好将一些单位的高院墙拆掉，建成栅栏式，增加空气流通
三、内能的利用、热机
(一)、内能的获得——燃料的燃烧
燃料燃烧：化学能转化为内能。
(二)、热值
1、定义：1kg某种燃料完全燃烧放出的热量，叫做这种燃料的热值。
2、单位：J/kg
3、关于热值的理解：
①对于热值的概念，要注重理解三个关键词“1kg”、“某种燃料”、“完全燃烧”。
1kg是针对燃料的质量而言，如果燃料的质量不是1kg，那么该燃料完全燃烧放出的热量就不是热值。
某种燃料：说明热值与燃料的种类有关。
完全燃烧：表明要完全烧尽，否则1kg燃料化学能转变成内能就不是该热值所确定的值。
②热值反映的是某种物质的一种燃烧特性，同时反映出不同燃料燃烧过程中，化学能转变成内能的本领大小，也就是说，它是燃料本身的一种特性，只与燃料的种类有关，与燃料的形态、质量、体积等均无关。
3、公式：Q燃放＝mq（q为热值，固体燃料燃烧放热计算）。
Q燃放＝Vq（气体燃料燃烧放
热计算）
4、酒精的热值是3.0×107J/kg，它表示：1kg酒精完全燃烧放出的热量是3.0×107J。
煤气的热值是3.9×107J/m3，它表示：1m3煤气完全燃烧放出的热量是3.9×107J。
5、火箭常用液态氢做燃料，是因为：液态氢的热值大，体积小便于储存和运输
6、炉子的效率：
①定义：炉子有效利用的热量与燃料完全燃烧放出的热量之比。
②公式：η炉=Q有效/ Q总= cm(t-t0)/ qm′
(三)、内能的利用
1、内能的利用方式：
⑴利用内能来加热；从能的角度看，这是内能的转移过
程。
⑵利用内能来做功；从能的角度看，这是内能转化为机械能。
2、热机：定义：利用燃料的燃烧来做功的装置。
能的转化：内能转化为机械能
蒸气机——内燃机——喷气式发动机
3、内燃机：燃料在气缸内燃烧且利用内能来做功的机器叫内燃机。
它主要有汽油机和柴油机。
4、内燃机大概的工作过程：内燃机的每一个工作循环分为四个阶段：吸气冲程、压缩冲程、做功冲程、排气冲程。
在这四个阶段，吸气冲程、压缩冲程和排气冲程是依靠飞轮的惯性来完成的，而做功冲程是内燃机中唯一对外做功的冲程，是由内能转化为机械能。
另外压缩冲程将机械能转化为内能。
5.四冲程内燃机在一个工作循环中：四个冲程、活塞往复2次、飞轮（曲轴）转动2周、对外做功1次。
6、汽油机和柴油机的比较：
汽油机柴油机
不同点
构造：顶部有一个火花塞。
顶部有一个喷油嘴。
吸气冲程吸入汽油与空气的混合气体吸入空气
点燃方式点燃式压燃式
效率低高
应用小型汽车、摩托车载重汽车、大型拖拉机
7、 热机的效率：热机用来做有用功的那部分能量和燃料完全燃烧放出的能量之比叫做热机的效率。
公式：η=W 有用/ Q 总= W 有用/qm
提高热机效率的途径：使燃料充分燃烧 尽量减小各种热量损失 机件间保持良好的润滑、减小摩擦。
六、能量守恒定律
能量既不会消灭，也不会创生，它只会从一种形式转化为其他形式，或者
从一个物体转移到另一个物体，而在转化和转移的过程中，能量的总量保持不变。
能量的转化和守恒定律是自然界最普遍的、最重要的定律之一。
三．典型例题 1．摩托车上的热机工作时提供动力的冲程是( )
A ．吸气冲程
B ．压缩冲程
C ．做功冲程
D ．排气冲程
2．(多选)下列说法正确的是( )
A ．温度高的物体具有的内能多，温度低的物体具有的内能少
B ．夏日，在阳光照射下，地面温度高于湖水表面温度是因为水的比热容较大
C ．塑料吸盘能牢牢地吸附在玻璃上，说明分子间存在着吸引力
D ．物体吸收热量，内能一定增加，温度可能升高
3．双燃料汽车以天然气或汽油作为燃料，以下说法正确的是( )
A ．燃料的热值越大，燃烧时放出的热量越多
B ．以天然气为燃料，汽车发动机的效率可以达到100%
C ．在压缩冲程中，燃料混合物的温度升高，内能增大
D ．汽油与天然气相比，燃烧时汽油对环境的污染较小
4．根据表中几种物质的比热容，判断下列说法中不正确的是( )
物质 比热容/J •kg －1•℃－1 物质 比热容/J •kg －1•℃－1
水银 0.14×103 沙石 0.92×103
水 4.2×103 冰 2.1×103
A.制作体温计常用水银做介质，原因之一是水银的比热容小
B ．北方楼房中的暖气用水做介质，利用了水的比热容大的特性
C ．由于水比沙石的比热容大，所以内陆地区的昼夜温差比沿海地区大
相同
点 冲程：活塞在往复运动中从汽缸的一端运动到另一端。
一个工作循环活塞往复运动2次，曲轴和飞轮转动2周，经历四个冲程，做功1次。
D．由于水比冰的比热容大，所以冷却食品时0 ℃的水比0 ℃的冰效果好
5．用酒精灯给试管加热，如图所示，试管口软木塞冲出的过程中，下列说法正确的是( )
A．水蒸气对软木塞做功，水蒸气内能增大
B．水蒸气的内能转化为软木塞的机械能
C．能量的转化与热机压缩冲程能量转化相同
D．试管口的“白气”是水蒸气汽化形成的
6．关于四冲程汽油机，下列判断正确的是( )
A．四冲程的顺序适当调整，汽油机也能工作
B．三个辅助冲程如果减少一个，汽油机也能工作
C．三个辅助冲程需要靠外力来完成
D．四冲程只有第三冲程对外做功，把燃料燃烧释放的内能的一部分转化为机械能
7．以下提高热机效率的做法错误的是( )
A．尽量减小热机功率 B．尽量使燃料充分燃烧
C．保证转动部分良好的润滑 D．尽量减少各种热损失
8.如图16-4-2所示是内燃机的能流图，则内燃机的效率可以表示为（）
A.η=［(E1+E2+E3+E4)/E］×100％
B.η=(E2/E)×100％
C.η=［(E1－E3+E4)/E］×100％
D.η=(E1/E)×100％
9.关于“热机”，下列说法中正确的是（）
A.做功冲程的能量转化是机械能转化为内能
B.改进技术，可以使热机的效率达到100%
C.用水循环来降低热机的温度，主要是利用水蒸发时吸热的特性
D.冬天晚上要把热机水箱中的水放出，是防止气温降低时水凝固胀坏水箱
10.某摩托车的效率为34％，某汽车的效率为29％，这说明了（）
A.摩托车比汽车的功率大
B.摩托车比汽车做的有用功多
C.使用摩托车比使用汽车做功多
D.燃烧相同的燃料，摩托车将内能转化为机械能比汽车多
11.下列关于热机和环境保护的说法中正确的是（）
A.热机的大量使用会造成环境污染
B.所有的热机都是用汽油作燃料
C.汽车排出的尾气都是有毒气体
D.热机所产生的噪声，可以被热机上的消声器完全消除
12.下图中表示做功冲程的示意图是（）
13.两部汽油机A和B，若A的功率较大，A的效率也较高，使A、B完成相等的有用功，则（）
A.A汽油机消耗的汽油较少，用的时间较短
B.B汽油机消耗的汽油较少，用的时间较短
C.A、B二汽油机消耗的汽油一样多，用的时间一样长
D.无法确定
14．（2009•泉州）下列交通工具中，常用汽油机作为动力装置的是（）A．摩托车 B．载重卡车 C．拖拉机 D．火车
四．能力提升
1、完全燃烧42g焦炭所放出的热量，若有50％被2kg、30℃的水吸收，则水温可升高多少℃？[c水=4.2×103J/(kg·℃)，q焦炭=3.0×107J/kg，此时外界为1标准大气压]
2、随着人们生活水平的日益提高，小汽车越来越多地走进了百姓人家。
一辆使用汽油为燃料的小汽车，以72km/h的速度在水平路面上匀速行驶时，发动机的实际功率为20 kW。
若小汽车行驶的距离为100km，汽油的热值q＝4.6×107J/kg，小汽车发动机的效率为25％。
求小汽车在这段路程中：
（1）运动的时间；（2）发动机所做的功；（3）消耗汽油的质量。
3.一辆汽车，总重为1.2×104N，四个轮胎与地面接触的总面积为0.12m2，该车在平直公路上匀速行驶1h，消耗汽油10L，汽油完全燃烧放出的热量有30％转化为机械能。
(汽油的热值为
4.6 ×10 7J／kg，密度为0.7 ×103kg／m3，g=10N／kg)求：
（1）该车静止在水平路面上时，对路面的压强是多少?
（2）10L汽油完全燃烧放出的热量是多少?
（3）这段时间内该汽车发动机的功率是多少kW?(功率的计算结果保留小数点后一位)。