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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。
142热机的效率
第二节热机的效率凉泉中学何庚良【教学目标】知识与技能; 1、知道在燃烧过程中燃料的化学能转化为内能. 2、知道什么是燃料的热值和单位，会查燃料热值表过程与方法 1、从生活中体会不同燃料燃烧释放热的本领不同，建立热值的概念。
、能简单计算某种燃料完全燃烧放出的热量。
2 、能说出热机工作时燃料释放能量的主要流向，知道什么是热机的效率。
3 情感态度与价值观. 结合有效利用燃料的途径，使学生懂得节约和充分利用能源的重要意义【教学重难点】重点是燃料热值的概念和理解，热机的效率。
难点是对热机的效率的理解。
【教学方法】启发式教学法，自学讨论法，设疑问教学法，类比教学法。
【教学准备】或【实验准备】课前收集的燃料的图片、多媒体课件等燃烧过程中，液体储燃料的种类很多，固体燃料、燃料的有木柴、煤等，1存在燃分类料中燃料有汽油、柴油等，气体燃料有煤气、天然气的化学能被释放，燃烧根据你的经验，相同质量的不同燃料，等。
转变为内能。
是不是相同？要找出事实来支持你放出的热量的论点，并进行分析。
燃料的种类很燃料、液体燃料和气体燃料。
燃烧相同质量的不同燃料，放出的热量不同。
如：1千克木柴、1千克煤和、燃料燃1千2克烧的液化放出的石油气完全量热与什燃烧时几种燃料放【总结过渡】出有因么素热量不同（燃料及其热值烧关？同一壶水时相同质量的不同燃料燃烧放出的热量是不同的。
升高的温度不一样请同学认真学习自主学习课本热值的知识，并回学生自主学习，答下列问题：思考回答燃料的热值1.什么叫？热值用什么符号表示？1热值的单位、某种燃料完是什么？ 2.7全燃是表示的J/kg，物理意义烧所放出103.43.木炭热值是×的热什么？量与其质量之比。
其符号37是 3.9煤气的热值是4.×物理意义表示的J/m，q 103J/mJ/kg 2、是什么？3、 1千克木炭完全燃烧是什么？热量公式5.计算燃料完全燃烧放出时放出的热量是3.4 ×二、燃料的107J 6. 热值：燃料燃烧放热计算：小明某次用火炉烧水时，4共消耗了1.5kg、1立方米煤气试计算这些烟煤完全燃的烟煤，完全燃×烧放出多少焦的热量（烟煤的热值q=2.7烧时放7出的热量是 10J/kg)? 3.97J110 ．概念：×5 、q= Q/m 放6、 Q=1.5kg×7J/kg10×2.72．的单热值位：交流总结：只与燃料一种特性,）（1热值反映了燃料本身的与燃料的形态、质量、体积、是否,的种类有关均无关系。
人教版九年级物理142热机的效率 课后习题.doc
B. *100% D. 77=—X 100%九年级物理14. 2热机的效率 课后习题一、选择1. 如图所示为内燃机的能流图，则内燃机的效率可表示为（）A. 〃=E 』+®2?3+叫 X1O0%C. ?= ;+ ~+ 3X100% 2. 现有一瓶液体燃料，若倒掉一半后完全燃烧，贝以 ）A.热值减半，放出的热量减半 B.热值减半，放出的热量不变 C.热值不变，放出的热量减半 D.热值不变，放出的热量不变3. 如图是某内燃机能量流向图，该内燃机的热机效率是（）A. 25%B. 35%C. 40%D. 75%4. 据中央电视台新闻联播报道我国发射的全球首颗量子通信卫星.发射卫星的火箭使用的燃料主要 是液态氢，这是利用了氢燃料的（）A.热值大B.比热容大C.密度大D,以上说法都不正确5. 下列关于热值和热机效率的描述，正确的是（）A.使燃料燃烧更充分，可以增大热值B. 使燃料燃烧更充分，可以提高热机效率C. 燃料燃烧释放的热量越大，热值越大D. 热值和热机效率都是定值，与外界条件无关燃气内6.有经验的柴油机维修师,不用任何仪器，只是靠近柴油机排气管口观察和闻一下，并将手伸到排气管口附近感觉一下尾气的温度，就能初步判断这台柴油机的节能效果。
在同样负荷的情况下，关于柴油机的节能效果，下列判断中正确的是（）A.尾气的温度越高,柴油机越节能B.尾气的温度越低,柴油机越节能C.尾气的柴油味越浓,柴油机越节能D.尾气的颜色越发黑,柴油机越节能二、填空7.一台单缸四冲程柴油机，飞轮转速为3 600转/分,该柴油机活塞1 s对外做功次。
7 若其效率为40%,消耗5 kg的柴油转化成的机械能是 J。
（q柴油=4. 3X10J/kg）8.我市部分公交车已使用天然气来代替燃油.某公交车在一段时间内消耗了 420g天然气，若这些天然气完全燃烧，可放出热量________ J,若天然气烧水时的效率是80%,这些热量可使40kg的水由30°C升高到°C.（天然气的热值为4.0Xl（fj/kg,水的比热容为4.2X103J/ （kg-°C）, 当时大气压为1个标准大气压）9.有的航天器发动机用氢做燃料，这是因为氢的很大.燃烧1 煤气大约能放出热量3.9X107J,某市管道煤气收费标准为0. 87元/in，,有一户人家在一个月内燃烧煤气共放出 1. 17X109 J 热量，那么共消耗了 n?的煤气，这个月应交煤气费元.10.内燃机工作时，燃料的能量转化为：有用的机械能、废气的内能、机械损失和散热损失.某汽油机的能量损失所占的百分率是：废气内能35%,散热损失30%,机械损失10%,则该汽油机的热机效率是•11.热机效率定义：热机转变为有用功的能量（有效利用的能量）与燃料释放的能量的比值称为热机效率。
142《热机的效率》陈彬2.ppt
6、现已研制出利用秸秆生产的节能环保型燃料——秆浆 煤。若燃烧秆浆煤，使50kg、20℃的水温度升高到80℃。 （秆浆煤的热值为2.4×107J/kg）求： （1）水需要吸收的热量？ （2）如果秆浆煤燃烧释放的 热量完全被水吸收，需要完全燃烧多少千克秆浆煤？
解： （1）水吸收的热量：Q吸=cm水△t
干木材质量小
7、无烟煤的燃烧值是3.4×107J/m3，它的物理意义是： 1_m__3无__烟__煤__在_完__全__燃__烧__时_放__出__的__热__量_是__3_._4_×__1_0_7J_。
8、一桶煤油用掉了一半，则剩下的煤油（ D ） A. 密度和热值不变，比热容减为原来的一半 B. 比热容和密度不变，热值减为原来的一半 C. 热值和比热容不变，密度减为原来的一半 D. 密度、热值和比热容都不变
热机的效率： W 有用 Q放
例：如图为内燃机的能流图，则内燃机的效率为（ D ） A、E1/E； B、E2/E； C、E3/E； D、E4/E。
E
E1
E2
E4
E3
锅炉 燃烧不完全 损失的能量
蒸气轮机
废气带走 的能量
火
发电机
电
电流通过导 站
线时发热损 能
失的能量
流
图
化学能 （100﹪ ）
内能
机械能
14.2 热机的效率
第一课时
九年级物理组 主 备 人：陈彬2 议 课 组： 议课时间：8月25日 授课时间: 9月13日
课前回顾 （1分钟）
火箭的升空需要 一种重要的燃料—— 氢，你知道为什么火 箭上的燃料是液态氢， 而不用汽油吗？
学习目标（1分钟）
1.知道燃料的种类及燃料燃烧时的能量转化； 2.知道什么是燃料的热值； 3.会计算燃料完全燃烧时放出的热量。
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。
广东省佛山市第十四中学九年级物理上册：142热机的效率 课件
热值是燃料的一种性质，每种燃料有自己的热值。
问： （1）干木柴的热值是多少？表示什么意义？
1kg干木柴完全燃烧放出的热量是1.2×107J
学.科.网
（2）2kg的干木柴完全燃烧放出的热量是多少？ 2kg干木柴完全燃烧放出的热量是2×1.2×107J
热值的计算公式：Q放=mq
问： （3）煤气的热值是多少？表示什么意义？
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第十四章 第２节
热机的效率 学.科.网
从哪里获得内能？
柴薪
石油
煤炭
天然气
一、燃料的热值
想想议议
不同燃料的放热本领相同吗？怎么比较它们谁 zxxkw
的放热本领强呢？
学.科.网
经验告诉我们，等质量的煤和干木柴，充分燃 烧，煤放出的热量要比柴多得多。我们用热值这个 概念来表示燃料放出热量的本领。
练一练
4．一台内燃机运行时各种能量损耗大致为： 汽缸散热损失占25％，废气带走的能量占30％， 摩擦等机械损耗占10％，则内燃机的热机效率为
___3_5_%_____。
课堂小结
什么是 燃料的 热值？
燃料完全 燃烧时放 出热量如 何计算?
提高热机 的效率与 节能环保
（2）提高效率的途径 提高燃料利用率，使燃料充分燃烧； 改进热机，减少各种能量损失； 利用废气的能量。
练一练
1．对于燃料的热值，下列说法中，属于正确
理解的是 ( C )
A．燃料的热值跟燃料燃烧时放出的热量成正 比
B．燃料没燃烧时就没有热值 C．就某种确定的燃料而言，它的热值是一个 确定的值， 跟燃料的质量及燃料燃烧放出的热量 无关 D．容易燃烧的燃料热值一定大
8.4×106 J
= 4.2×103 J/(kg·℃)×(70 ℃-20 ℃)
1——141热机——142热机的效率精讲
想想议议： 汽油机和柴油机的工作过程有什 么相同点，有什么不同点？
汽油机和柴油机的异同表
燃料
汽油机 汽油
柴油机 柴油
结构
火花塞
喷油嘴
不 同
吸气冲程
吸入的是汽油和 空气的混合气体
点 压缩冲程
气压、温度相对 较低
点火方式
点燃式
吸入的是空气
气压、温度相对 较高
压燃式
汽油机和柴油机的异同表
汽油机
柴油机
压缩 冲程
做功 冲程
进气 排气 活塞运 门 门 动方向
作用
有无能量的转 化
开 关 向下 吸入汽油和空气 无
关关 关关
向上 向下
压缩气体 提高温度
高温气体膨胀 推动活塞做功
机械能转 化为内能
内能转化 为机械能
排气 冲程
关
开
向上
排出废气
无
想一想： 一个工作循环里，活塞往返 两次,曲
轴转动 周两。 冲做程功是燃气对外做功， 其他三个冲程是靠
A.吸气冲程 B.排气冲程 C.做功冲程 D .压缩冲程
11 、汽油机在压缩冲程中，工作物质被 压缩，气缸中气体的（ B ）
A. 压强增大，温度降低 B.压强增大，温度升高 C.压强减少，温度降低 D.压强减少，温度升高
12 、为提高锅炉的效率和燃料的利用率 下列做法不正确的是（ ）D A. 把煤磨成煤粉，用空气吹进炉膛内燃 烧 B. 加大送风量，把煤粒在炉膛里吹起来 燃烧 C.增大受热面积，减少烟气带走的热量 D. 用木炭代替烟煤
加热使水沸腾，会看到什么现象？
塞子被冲出！
推动塞子的能量来自哪里？
1、能量转化：
燃料的化学能 水蒸气的内能 塞子运动的机械能