热机的效率1
计算热机效率的四种公式
计算热机效率的四种公式四种计算热机效率的公式热机效率是评价热机工作性能的重要指标,它表示热机从热源吸收的热量中有多少被转化为有效功,是一个热机的能量转化效率。
下面将介绍四种计算热机效率的公式,并对其应用进行简要分析。
1. 热机效率 = 1 - Q2 / Q1该公式中,Q1表示热机从热源吸收的热量,Q2表示热机向冷源放出的热量。
根据能量守恒定律,热机吸收的热量等于放出的热量加上对外做的功。
因此,该公式可以表示为热机效率 = 1 - W / Q1,其中W为热机对外做的功。
2. 热机效率 = W / Q1该公式中,W表示热机对外做的功,Q1表示热机从热源吸收的热量。
热机效率可以理解为热机对吸收热量的利用效率,即有多少热量被转化为对外做功。
该公式也可以表示为热机效率= 1 - Q2 / Q1。
3. 热机效率 = 1 - T2 / T1该公式中,T1表示热机从热源吸收热量时的温度,T2表示热机向冷源放出热量时的温度。
该公式是根据卡诺热机的理论推导得出的,卡诺热机是一个理想化的热机,其效率是热机效率的上限。
该公式表明,热机效率与工作温度有关,温度越高,效率越高。
4. 热机效率 = 1 - (T2 / T1)^(γ-1)该公式中,T1表示热机从热源吸收热量时的温度,T2表示热机向冷源放出热量时的温度,γ表示热机工质的绝热指数。
该公式是根据理想气体的绝热过程推导得出的,适用于循环过程中热机工质为理想气体的情况。
绝热指数γ是一个与热机工质性质有关的参数,不同的工质具有不同的γ值。
这四种计算热机效率的公式分别从不同的角度描述了热机的能量转化效率。
其中,第一种公式是最基本的热力学公式,基于能量守恒定律;第二种公式是将热机效率理解为对吸收热量的利用效率;第三种公式是根据卡诺热机的理论推导得出的,是一个理想化的情况;第四种公式适用于热机工质为理想气体的情况,考虑了绝热过程的影响。
在实际应用中,根据具体情况选择合适的计算热机效率的公式非常重要。
有关热机功率、效率示的计算(1)
离
力
耗能
纯电动 汽车
内燃机 汽车
电能 100km 汽油 100km
600N 600N
7
6 107J
7.2X10 J
83.3%
7
6107J 3X10J 20%
(1)通过计算,在表格内填写汽车牵引力做 的有用功级内燃机汽车的效率。
(2)根据题目信息,说出这种电动汽车 节能、环保主要体现在哪几个方面。
Q mq 40kg 4107J / kg 1.6109J
发动机的效率为:
=W
Q
100%
6.4 108J 1.6 109J
40%
3.某型号的载重车在一段平直的高速公路上 行驶10.08Km,所用时间是8min,消耗燃 油 3L.(假设燃油完全燃烧),汽车发动机在这 段时间内的效率为40%。若燃油的密度是
P=Fv=3000NX21m/s=6.3x 104W
4.一小汽车以72km/h的速度在水平路面上 匀速行驶81km,消耗汽油7.5L,若发动机的 输出功率为23kW.求在这段路程中:
(
10 =0.72 3kg
汽油
/
m3,
q 汽油
4.6 107J
/
kg)
(1)现代社会热机的大量使用,排放的废气 会给环境带来污染,人们正在设法减少这 种污染,试举一例:_______________. (2)7.5L汽油完全燃烧放出的热量。 (3)小汽车所受的摩擦力。 (4)小汽车车发动机的效率。
(3v得 tt
f
F
牵=
P v
23000W 20m / s
1150N
(4)汽车所做的功:
W F 牵S 1150N 8.1104m 9.315107J
知识点总结热机的效率
知识点总结热机的效率一、热机的基本原理热机是一种将热能转化为机械能的装置。
热机的基本原理是根据热力学第一定律和第二定律进行能量转换,实现热能到机械能的转化。
热机的工作原理涉及热量转移、热动力学和热力学循环等方面的知识。
二、效率的定义热机的效率是指热机从燃料或热源中获取的能量与工作输出的能量之间的比率。
效率通常用符号η表示,其定义为:η=W/Qh其中,W为热机的工作输出,Qh为热机从燃料或热源中获取的热量。
效率的单位为百分比或小数。
三、卡诺循环卡诺循环是理想热机的工作循环,它由等温过程和绝热过程组成。
卡诺循环在温度高的热源吸热、温度低的热源释热的过程中,实现了高效率的能量转换。
卡诺循环提出了一个理想热机的效率公式:η=1-Tc/Th其中,Th为热源的高温,Tc为热源的低温。
根据卡诺循环的效率公式可知,效率与热源温差有关,温差越大,效率越高。
四、卡诺定理卡诺定理是热力学第二定律的一个推论,它表明在给定的温度下,任何工作热机的效率都不可能超过卡诺循环的效率。
这就意味着卡诺循环是热机效率的上限。
卡诺定理给出了热机效率的理论极限,指导着人们设计更高效的热机和提高能源利用率。
五、实际热机的效率在实际热机中,由于摩擦、热传导、内部能量损失等因素的存在,使得热机的效率往往低于理想热机的效率。
实际热机的效率可以通过热机的热效率和机械效率两个方面来进行评价。
1. 热效率:热效率是指热机从燃料或热源中获取的能量与工作输出的能量之间的比率。
热机的热效率取决于燃料的热值和燃烧效率等因素。
2. 机械效率:机械效率是指热机的内部摩擦、机械传动等因素对工作输出能量的损耗情况。
机械效率取决于热机的设计和制造工艺等因素。
六、提高热机效率的方法为了提高热机的效率,可以从以下几个方面进行改进:1. 提高燃料的燃烧效率:采用高效燃烧技术,优化燃烧过程,减少燃料的损耗,提高热机的热效率。
2. 降低内部能量损失:采用优质材料、精密加工和润滑技术等手段,减少热机内部的摩擦、热传导和能量损失,提高机械效率。
第14.2 (课件)热机的效率
Q
放=
Q吸
=
6.72 105 J 40%
=1.68×106J
需要天然气的体积
V
Q放 q
1.68106 J 4.2107 J/m3
=0.04m3
答:(1)水需要吸收 6.72×105J 热量; (2)烧开这壶水需要燃烧 0.04m3 天然气。
例3.判断题:
1、燃料的热值大,完全燃烧释放的热量不一定多(√ ) 2、燃料燃烧越充分,则热值越大(× )
3、某某种燃料的质量减半,则该燃料的热值、比热容也减
半( × )
4、甲的热值大于乙,代表甲燃料的放热能力比乙的强
(√ )
例 4.2020 年是全面建成小康社会目标实现之年,乡亲们淘汰了柴炉,改用了清洁干净的液 化天然气炉。
例 5.某工厂利用地热温泉水辅助冬季供暖,地热温泉水每天出水量为 2.5×104kg,温泉水的 初温是 80℃,供暖后温度降到 40℃.温泉水的比热容是 4.2×103J /(kg·℃).试求: (1)这些温泉水每天放出的热量是多少? (2)若这些热量由热值是 3.0×107J /kg 的焦炭提供,至少需要燃烧多少千克的焦炭?
Q总(固体、液体) NhomakorabeaQ有qV
(气体)
思考与讨论
1.热机效率为什么总是小于1? 2.效率的高低代表什么意思? 3.效率小于1的原因? 4.如何提高热机的效率?
通常的锅炉,燃料利用率比较低,因此在节约能源上改 造的潜力巨大。 提高锅炉效率的措施: (1)改善燃烧的条件,使燃料尽可能充分燃烧。
将煤磨成煤粉,用空气吹进炉膛,使之更完全燃烧;
热机的效率和热机的原理
热机的效率和热机的原理热机的效率和热机原理1. 热机效率的定义热机的效率是指热机所做的有用功与燃料完全燃烧放出的热量之比。
这个比值反映了热机在能量转换过程中的损失情况,是衡量热机性能的重要指标。
2. 热机效率的计算公式热机效率的计算公式为:= 100%其中,(W_{有用})表示热机所做的有用功,(Q_{放出})表示燃料完全燃烧放出的热量。
3. 热机效率的分类根据燃料燃烧的程度和热机工作过程中能量损失的情况,热机效率可以分为以下几种:(1)理论效率:指燃料在完全燃烧的情况下,热机所做的有用功与燃料所释放的热量之比。
理论效率是热机性能的理想状态,一般用卡诺循环表示。
(2)实际效率:指燃料在实际燃烧过程中,热机所做的有用功与燃料实际释放的热量之比。
实际效率反映了热机在实际工作过程中的性能,一般低于理论效率。
4. 影响热机效率的因素影响热机效率的因素有很多,主要包括以下几点:(1)燃料的燃烧程度:燃料燃烧得越充分,热机效率越高。
(2)热机工作过程中的散热:热机在工作过程中,部分热量会通过散热损失,散热损失越少,热机效率越高。
(3)热机工作过程中的摩擦:热机内部零件间的摩擦会消耗一部分能量,摩擦越小,热机效率越高。
(4)能量转换过程中的损失:热机在工作过程中,能量转换不可能达到100%,总会有一定的损失,这部分损失越小,热机效率越高。
5. 提高热机效率的方法提高热机效率可以从以下几个方面入手:(1)提高燃料的燃烧程度:通过优化燃烧设备和技术,提高燃料的燃烧效率。
(2)减少热机工作过程中的散热:采用优良的材料和热绝缘材料,减少热量的损失。
(3)减小热机内部的摩擦:选用摩擦系数小的材料,定期润滑和维护,减小摩擦损失。
(4)优化热机的结构设计:合理设计热机的结构,减小能量转换过程中的损失。
6. 热机原理简介热机是一种将热能转化为机械能的装置。
其主要原理是基于热力学第一定律和第二定律。
(1)热力学第一定律:能量守恒定律。
热机的效率与功率
热机的效率与功率热机是将热能转化为机械能的装置,如蒸汽机、内燃机等。
在热机的运行过程中,效率和功率是两个重要的指标。
本文将探讨热机的效率和功率的概念、计算方法以及它们之间的关系。
一、效率的概念和计算方法热机的效率是指热机在工作过程中将输入的热能转化为有用的机械能的比例。
一般来说,热机的效率越高,说明其能够更有效地利用输入的热能。
热机的效率可以通过以下公式计算:效率 = 有用的输出 / 输入的热能其中,有用的输出可以是机械功或其它直接可用的形式,通常用符号W表示;输入的热能可以是燃料的热值,用符号Q表示。
以蒸汽机为例,其效率的计算公式为:η = W / Qh其中,W表示蒸汽机的功输出,Qh表示单位时间内输入蒸汽机的热能。
二、功率的概念和计算方法功率是指单位时间内从热机输出的机械功。
它是衡量热机运行能力的重要指标。
功率越大,代表热机能够在单位时间内产生更多的机械能。
功率可以通过以下公式计算:功率 = 机械功 / 时间其中,机械功可以表示为热机输出的有用功,时间可以是任意单位的时间段。
以内燃机为例,其输出功率的计算公式为:P = W / t其中,W表示内燃机的有用功,t表示计算功率所用的时间段。
三、效率与功率的关系在热机中,效率与功率之间存在着一定的关系。
一般来说,效率和功率是相互制约的。
为了提高热机的功率,可以选择增加热机的输入热能或提高有效利用输入热能的能力。
然而,这可能会导致热机效率的下降。
因此,在设计和选择热机时,需要综合考虑功率和效率的平衡。
实际上,功率和效率之间的关系可以通过以下公式表示:功率 = 效率 ×输入的热能由此可见,功率和效率的确存在一定的相互制约关系。
四、改进热机效率和功率的方法为了提高热机的效率和功率,可以采取以下一些方法:1. 提高热机的工作温度:增加热机的工作温度可以提高热机的效率和功率。
通过使用高温材料和先进的制冷技术,可以实现更高的工作温度。
2. 优化热机的热力循环:通过改进热机的热力循环,如采用再生器、提高压缩比等方式,可以提高热机的效率和功率。
热机的效率计算公式
热机的效率计算公式热机的效率是指将热量转化为机械能的能力,是衡量热机性能优劣的重要指标。
在热力学中,效率的计算公式可以通过工作物质的热量变化来表示。
本文将介绍热机的效率计算公式及其应用。
一、理论热机效率公式热机的效率通常通过理论热机效率来表征,理论热机效率是指在理想条件下,热机所能达到的最大效率。
根据热力学定律,理论热机效率公式可以表示为:ηth = 1 - (Tc/Th)其中,ηth表示理论热机效率,Tc表示冷源温度,Th表示热源温度。
该公式表达了热量从热源流向冷源的能力。
二、卡诺循环效率公式卡诺循环是一个理想的热机模型,其效率是热力学中一个重要的理论上限。
卡诺循环效率公式可以表示为:ηC = 1 - (Tc/Th)其中,ηC表示卡诺循环效率,Tc表示卡诺循环的冷源温度,Th表示卡诺循环的热源温度。
卡诺循环效率是所有可能的热机中效率最高的。
三、实际热机效率公式实际热机效率通常低于理论热机和卡诺循环的效率,是由于实际热机存在热量损失、摩擦和不可逆性等因素导致的。
实际热机效率公式可以表示为:ηactual = W/Qh其中,ηactual表示实际热机效率,W表示从热机中获得的净功,Qh表示热机从热源吸收的热量。
实际热机效率为净功与吸收热量之比。
四、效率计算的应用案例以上介绍了热机的效率计算公式,下面通过实际案例来应用这些公式。
假设某台汽车发动机的工作温度范围为600°C至100°C,冷却系统温度稳定在30°C。
根据给定温度,我们可以得到以下结果:理论热机效率:ηth = 1 - (30/600) = 0.95卡诺循环效率:ηC = 1 - (30/600) = 0.95假设该汽车发动机在工作过程中从燃烧室中获得的净功为2000 J,根据给定参数,我们可以计算实际热机效率:实际热机效率:ηactual = 2000/ Qh在这个案例中,由于没有提供具体的热量数据,我们无法计算实际热机效率。
热机的效率【优秀4篇】
热机的效率【优秀4篇】(经典版)编制人:__________________审核人:__________________审批人:__________________编制单位:__________________编制时间:____年____月____日序言下载提示:该文档是本店铺精心编制而成的,希望大家下载后,能够帮助大家解决实际问题。
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热机的效率第1课时导学稿
4.汽油机和柴油机在构造上的主要不同是汽油机的汽缸顶部是_________,柴油机的汽缸顶部是_________。
5.柴油机的点火方式是_________,汽油机是________
反思
使用人:韩雪芬田晓伟
热机导学案
课题
热机
课时
第一课时
课型
新授课
主备人
韩雪芬
学习内容
热机工作原理
时间
年月日星期
学习目标
1、知道热机的概念,了解内燃机是热机的一种。
2、了解汽油机、柴油机的构造。能表述内燃机各冲程的工作状态和能量转化。
重、难点
热机工作原理
学案
导案
点拨
自学
一、预习导学:
阅读课本内容回答下列问题:
1、图16.4-1的实验观察并思考酒精灯对试管中水加热时,水的内能变化。
第一冲程:吸气冲程中吸入的是什么?汽缸中活塞由哪端向哪端运动?进气门和排气门的打开和关闭情况?
独立
尝试
第二冲程:压缩冲程中,活塞压缩燃料混合物的过程中,是什么能向什么能转化?
压缩冲程末产生什么结果?
汽油机是利用什么方式点火的?
第三冲程:做功冲程为什么能做功?是什么能向什么能转化?
第四冲程:排气冲程有什么作用?
当
堂
检
测
1.热机是利用_________燃烧获得的_________能转化为_________能的机械、。
2.常见汽油机工作时,一个工作循环有_________个冲程,包括;_________、_________、_________、_________。在一个工作循环中,活塞往复_________次,曲轴转动________周,燃气做功_________次。
[为什么热机的效率总小于1]热机效率小于1的原因
[为什么热机的效率总小于1]热机效率小于1的原因提高热机效率的途径:
(1)燃料尽可能燃烧
(2)尽量减少各类热量的损失
(3)在热机的设计和制造上,采取先进技术
(4)使用时,注意保养,保证良好的润滑,减少因克服摩擦阻力而额外消耗的功。
热机的效率
机械效率、热效率、热机的效率的计算方法:
效率问题是中考的热点问题,例如前面我们学习简单机械时的机械效率、太阳能热水器的吸热效率、炉子的放热效率等。
1.机械效率:,其中W有用指有用功,即对人们有用的功;W总指利用机械做的总功。
2.热效率:,其中Q有用指有效利用的热量,E指总能量。
如果是炉子,则E为燃料完全燃烧放出的热量(E=Q总=mq);如果是太阳能热水器,则E为太阳射入的总能量;如果是电热器,则E为电流做功放出的热量(E=Ult)。
3.热机的效率:,其中W有用指用来做有用功的那部分能量,Q总指燃料完全燃烧释放的能量。
温室效应和热岛效应
1.温室效应:温室效应指的是地球表面一些气体(如二氧化碳、氟氯烃、甲烷、氮氧化物、低空臭氧等)吸收部分的太阳辐射能量后,转化成
内能释放到地球表面而不能散去.于是造成地表温度升高的效应。
2.热岛效应:起城市“热岛效应”的主要原因有:
①工厂、交通工具等散发出大量的热量;
②城市的建筑物、马路上的砂石的比热容小,相同日照条件下升温快;
③城市中水少,使热量不能被充分吸收;
④楼群林立.难以形成空气对流,主要的改进措施有:植树造林、建
绿地和人工湖等。
热机的效率。
1热机的效率PPT课件(人教版)
总结
知2-讲
热机效率的高低与热机做功多少、功率大小、消 耗燃料多少、转速快慢等因素无关。
知2-讲
【例3】为了提高热机的效率,你认为下列方法目前不可 能的是( D ) A.尽量使燃料充分燃烧 B.尽量减少各种热损失 C.尽量减少因克服摩擦而额外消耗的能量 D.回收大气中的废气,利用废气的能量发电
【解析】 设法利用废气的能量,能够提高燃料的利用率, 但不能提高热机的效率。
1.请完成教材习题 T2、4 2.补充: 请完成剩余部分习题。
知1-练
2 【宁夏】一个成年人参加一次长跑,身体消耗的能 量为6.6×106 J,这些能量相当于完全燃烧 0.55 kg的干木柴才能得到。则干木柴的热值为 ________J/kg,如果用掉一半后,干木柴的热值将 ________(填“变大”“变小”或“不变”)。
知识点 2 热机的效率
知2-导
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?
4.4×107 煤气
热值 q/(J·kg-1) 1.2×107 1.2×107 1.2×107
1.2×107
知1-讲
【例1】[中考·恩施]向酒精灯内添加适量酒精后,燃料的
热值与灯内本来的部分相比较( B )
A.变大
B.不变
C.变小
D.无法确定
【解析】 热值是燃料的一种特性,热值的大小只与燃料的 种类有关。
知2-导
由图可知,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。
热机的效率
知2-讲
定义 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。
定义式 Q有用
Q总
做有用功的能量 燃料完全燃烧放出的能量 热机效率
热机效率1
4、热值是物质本身的一种性质,它只与物 质的种类有关,与物质的质量和体积无关。
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
5、木炭的热值是3.4×107 J/Kg,物理意义: 1Kg的木炭完全燃烧所放出的热量是 3.4×107J。 煤气的热值是3.9×107J/m3,物理意义: 1m3的煤气完全燃烧放出的热量是 3.9×107J。
阅读P22-23“燃料的热值”回答下面问题
烟煤 焦炭 木炭 酒精 约2.9×107J/kg 煤油 3.0×107J/kg 3.4×107J/kg 3.0×107J/kg 氢
热值 4.3×107J/kg
4.6×107J/kg
无烟煤 约3.4×107J/kg 汽油
4.6×107J/kg
1.4×108J/kg
煤气 约3.9×107J/m3 沼气 约1.9×107J/m3
3、木炭的热值是3.4×107J/kg,它表示的物理 7 1kg 的木炭完全燃烧放出的热量是 3.4 × 10 意义是 。 8 1.7 × 10 有10 kg的木炭,完全燃烧掉一半能放出 J 的热量,剩下一半木炭的热值是 3.4×107 J/kg。
4、太阳能是一种清洁能源。若一个太 阳能热水器每天能使200kg的水温度由 20℃升高到90℃,那么这些水吸收的热 量为 5.88×107 J,这些热量相当于完全 燃烧 0.84 m3的天然气放出的热量。 [q天然气=7×107J / m3,C水= 4.2×103J/(kg· ℃)]
5、 在1标准大气压下把10Kg、 40℃的水烧开,若干木柴完全燃烧 放出的热量有50%被水吸收,问需
要燃烧多少千克的干木柴?(干木
柴的热值是1.2×107J/Kg)
小结
1、什么叫热值?热值的单位是什么? 2、热值是物质本身的一种性质,它只与物 质的种类有关,与物质的质量和体积无关。 3、热量的计算公式: 4、什么叫热机效率?计算热机效率的公式: 5、提高热机效率的途径:
热机的效率
提高热机效率的方法
1.尽量使燃料充分燃烧。 尽量使燃料充分燃烧。 尽量使燃料充分燃烧 2.尽量减少各种热损失 尽量减少各种热损失 3.在热机的设计和制造上,采用先进的技术。 在热机的设计和制造上,采用先进的技术。 在热机的设计和制造上 4.使用时注意保养,保证良好的润滑,合理调整 使用时注意保养,保证良好的润滑, 使用时注意保养 运动零件的间隙,减小摩擦消耗的能量。 运动零件的间隙,减小摩擦消耗的能量。
内燃机的能流图
燃气内能
有用机械能
一、热机的效率
热机是利用燃料燃烧来做功的装置. 热机并不能把燃料燃烧放出的能量全部用 来做功,其中相当一部分能量散失了.
在内燃机中,燃烧不完全而损失的能量很小. 排出的高温废气,会带走很大部分的能量. 有一部分能量消耗在散热上. 还有部分能量消耗在克服摩擦上. 真正被利用的内能只占其中较小的一部分.
热机的效率
把热机所做的有用功与所用燃料 完全燃烧放出的能量之比, 完全燃烧放出的能量之比,
η
=------Q放
W有
炉子的效率
η
=------Q放
Q吸
几种热机的效率
蒸气机的效率:4 ﹪~8﹪ . 汽油机的效率:26﹪~40﹪ . 柴油机的效率:34﹪~ 45﹪ .
二、如何提高热机的效率
热机的效率是热机的一个重要指标. 两量相同型号的汽车,以相同的速度行驶相同 的路程,耗油少的那辆,效率就比较高.
三、热机使用的利与弊。 热机使用的利与弊。
弊:
空气污染 噪声污染 热污染造成城市热岛效应
第三节 热机的效率
和柴油都是内燃机的工作物质,但是相同质量的汽
油和柴油完全燃烧时放出的热量却 不同 。
2.柴油机上安装了一个笨重的飞轮,这是为 了 利用飞轮的惯性完成吸气、压缩、排气冲程 。 3.转速为1800r/min的四冲程内燃机,每秒经过
60 个冲程,做功 15 次。若该内燃机 的功率为9000W,则一次做功 600 J。
10.利用太阳可以晒水,假设水箱内装60kg的水,玻璃盖面积 为0.84m2,地球上垂直于太阳光线的表面接受太阳的辐射为 7.65×104J/(min·m2),水箱吸收太阳能的效率为50%,如 不考虑水散热的情况,并使光总能垂直射入玻璃盖,计算晒 水4h后水温升高多少? 分析: 7.56×104J/(min?m2)表示每平方米面积上, 每分钟太阳辐射的热量为7.56×104J 解:0.84m2面积上,4min太阳辐射到水箱处的能量: Q总=7.56×104J/(min·m2)×240min×0.84m2=1.524096×107J, 水吸收的热量: Q吸=ηQ总= 50%× 1.524096×107J=0.762048×107J Q总 0.762048×107J △t= = =30.24C mc 60kg×4.2×103 J/(kg?℃)
4.金属制成的汽缸中装有柴油与空气的混合物,有可 能使汽缸中柴油达到点燃、缓慢向里推活塞
B、迅速向外拉活塞 D、缓慢向外拉活塞
5.在公路上有一辆汽车和一台拖拉机发生故障,经检 查都是蓄电池坏了,不能启动,把它们推动后: A、汽车和拖拉机都能继续行驶 B、只有汽车可以继续行驶 C、只有拖拉机可以继续行驶 √ D、都不能行驶
11.某饰品加工厂用酒精喷灯加工饰品,张峰师傅在1min内用 去酒精5g,被加工的质量为36g的铜饰品温度从20℃上升到 1070 ℃。求:(1)铜饰品吸收的热量是多少?(2)酒精完 全燃烧放出的热量是多少?(3)酒精喷灯的效率是多少? [ C铜=0.39×103J/(kg·℃) , q酒精=3.0×107J/kg ]
热机效率公式推导
热机效率公式推导热机效率是热机工作性能的重要指标,它描述了热机从热源吸收热量并转化为有效的机械功的能力。
热机效率越高,表示热机能够更有效地利用吸收的热量来产生机械功,能源利用效率也就越高。
热机效率的计算公式是热机器输出功率与热机器输入功率之比。
具体而言,热机效率= 1 - (冷热机器输出/热机器输入)。
其中,冷热机器输出是指热机输出的机械功,热机器输入是指热机从热源吸收的热量。
通过这个公式,我们可以很方便地计算出热机的效率。
热机效率的计算公式中的分子代表了热机所产生的机械功,分母代表了热机从热源吸收的热量。
因此,热机效率可以理解为热机从热源吸收的热量中有多少被转化为机械功。
热机效率越高,热机转化的热量越多,机械功越大,能量利用效率也就越高。
热机效率受到多种因素的影响。
首先,热机的设计和工作状态会对效率产生影响。
热机的设计应该合理,以最大程度地减少能量的损失。
同时,热机的工作状态也需要在最佳工况下进行,以提高热机效率。
热源的温度也会对热机效率产生影响。
根据热力学原理,热机效率与热源温度的差异有关。
温度差越大,热机效率越高。
因此,提高热源温度或降低冷源温度都可以提高热机效率。
热机的工作流程和工质特性也会对热机效率产生影响。
热机的工作流程应该合理,以最大程度地提高热机从热源吸收热量的能力。
同时,选择合适的工质也是提高热机效率的重要因素。
不同的工质具有不同的热力学特性,选择合适的工质可以提高热机效率。
热机效率是衡量热机工作效率的一个重要指标。
热机效率的计算公式可以很方便地描述热机的能量转化能力。
热机效率受到热机的设计和工作状态、热源温度、工作流程和工质特性等多个因素的影响。
通过合理的设计和选择优质的工质,可以提高热机效率,实现能源的高效利用。
精品练习(附答案)《热机的效率(1)》(新)人教版物理九年级
2021-2022学年人教版物理九年级综合提升第十四章 第2节 热机的效率一、单选题1. 小帆在老师指导下,用如图所示的同一个实验装置分别加热100g 的甲、乙两种液体(其中一种是水),用测得的数据绘制了温度随时间变化图像如图,乙从20℃加热至沸腾刚好消耗了4g 酒精(7310J/kg q =⨯酒精)。
若单位时间内甲吸收的热量与乙吸收的热量相等,()34.210J/kg c =⨯⋅水℃,则下列说法中正确的是( )A .()32.410J/kg c =⨯⋅乙℃B .乙的吸热能力大于甲的吸热能力C .0~8min 乙吸收的热量为43.3610J ⨯D .该酒精灯的加热效率为28% 2. 下列说法正确的是( ) A .燃料的热值与燃料燃烧情况无关 B .容易燃烧的燃料的热值一定大C .煤的热值大于干木柴的热值,燃烧煤放出的热量比燃烧干木柴放出的热量一定多D .1kg 的煤的热值是2kg 煤的热值的一半 3. 关于热机,下列说法正确的是( ) A .蒸汽机、柴油机、电动机都属于热机 B .做功冲程存在着化学能转化为内能的过程 C .汽油机的效率通常是高于喷气发动机 D .在热机的能量损失中废气带走的能量最多4. 如图所示是汽油机的能量流向图,对照此图,下列说法不正确的是( ) A.废气的排放所占比例最大,减少该部分能量损失是提高热机效率的有效手段 B.冷却水能量的二次利用可以提高能量利用率 C.该汽油机的热机效率为70% D.该汽油机的热机效率为30%5. 2020年11月24日长征五号遥五运载火箭顺利将嫦娥五号探测器送入预定轨道,开启我国首次地外天体采样返回之旅。
长征五号火箭发动机的推进剂采用液氧、液氢和煤油,之所以采用液氢作为燃料,主要是因为液氢具有( ) A .较大的密度B .较大的热值C .较高的沸点D .较高的燃点6. 据中央人民广播电台报道:我国科学家在南海发现了一种俗称“可燃冰”的冰块状天然气水合物,能源总量可达全国石油总量的一半,燃烧1m 3的可燃冰释放的能量与164m 3天然气相当。
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关于燃料的热值,以下说法中正确的是( A ) A 燃料的热值与燃料的种类有关系,与燃料的质 量和燃烧状况无关 B 燃烧1千克某种燃料放出的热量叫这种燃料的 热值 C 燃料燃烧时,质量越大,热值越大 D 燃料部完全燃烧时的热值比完全燃烧时的热值 小
例2:
下列说法中正确的是( C ) A 升高相同温度时,吸收热量越多的物体 比热容越大 B 燃料不完全燃烧时,热值变小 C 物体吸收热量,温度不一定升高 D 扫地时尘土飞扬,是分子不停地无规则 运动造成的
复习
汽油 汽油机是以____为燃料,柴油 柴油 机是以____为燃料,现代火箭是 液态氢 以___为燃料,你还见过那些燃料?
燃料的分类:
煤 气
煤 柴 草
煤油
汽油 天然气 燃料燃烧过程是什么能向什么能转化? 化学能转化为内能
第十四章 内能的利用
第2节 热机的效率
思考:相同质量的不同燃料,
燃烧时放出的热量是不是相同? 举例说明。
热值是燃料的一种特性
热值的物理意义及其计算
表示单位质量燃料完全燃烧过程 热值的物理意义: 中释放热量的本领大小
完全燃烧的含义: 烧完、烧尽,燃料把贮存的化学
能全部转化成内能
热值的相关计算:
公式:Q=mq(适用于固体、液体燃料) Q=Vq(适用于气体燃料,其中V为气体燃料 的体积)
例1:
解
Q吸=Cm(t-t0)
=4.2×103J/(kg· ℃)×5kg×(100℃-40℃) =1.26×106J 因为Q吸=Q放=1.26×106J 所以干39; 1.2107 J/kg 0.105kg q
答:需要完全燃烧0.105kg的干木柴
不相同。比如:相同质量的木柴和天然气,煮 饭时用天然气更快。不同燃料有不同的热值。
一、燃料的热值
不同的燃料,即使质量相同,完全燃烧放 出的热量也是不同的,这个特性可以用热 值表示.
热值:
定义:某种燃料完全燃烧放出的热量与
其质量之比,叫做这种燃料的热值. 热值的单位:焦每千克 或焦每立方米. 热值的单位符号:J/kg 或 J/m3 .
例题:
把5kg40℃的水烧开,需要完全燃烧多少kg 的干木柴?(已知干木柴的燃烧值为 1.2×107J/kg,外界为标准大气压,并且 燃料完全燃烧放出的热量全部被水吸收)
分析:
利用吸热公式Q吸=Cm(t-t0)可以算出将水烧 开要吸收多少热量,解题时应注意在标准 大气压下,水的沸点是100℃,即水烧开时 的温度为100℃,再利用燃料的燃烧值求干 木柴的质量.