初三物理热机计算
初三物理热机效率的计算公式
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初三物理热机效率的计算公式热机效率公式应为η=Q有/Q放×100%。
热机效率公式解析热机是利用内能来做功的机器。
热力学定律的发现与提高热机效率的研究有密切关系。
热机工作部分中转变为机械功的热量和工质从发热器得到的热量的比。
如果用ηt表示,则有ηt=W/Q1=(Q1-Q2)/Q1=1-Q2/Q1。
从式中很明显地看出Q1越大,Q2越小,热效率越高,这是热机效率中的主要部分,它表明了热机中热量的利用程度。
热机效率简介热机效率,专业术语,热力学定律的发现与提高热机效率的研究有密切关系。
蒸汽机虽然在18世纪就已发明,但它从初创到广泛应用,经历了漫长的年月,1765年和1782年,瓦特两次改进蒸汽机的设计,使蒸汽机的应用得到了很大发展,但是效率仍不高。
如何进一步提高机器的效率就成了当时工程师和科学家共同关心的问题。
热机效率定义转变为有用功的热量跟燃料燃烧时放出的热量的比叫做热机的效率,也叫热机的有效效率。
通常用百分数来表示。
凡是能够利用燃料燃烧时放出的能来做机械功的机器就叫做热机。
热机在工作过程中,发热器(高温热源)里的燃料燃烧时放出的热量并没有全部被工作物质(工质)所吸收,而工质从发热器所得到的那部分热量也只有一部分转变为机械功,其余部分随工质排出,传给冷凝器(低温热源)。
工质所作的机械功中还有一部分因克服机件摩擦而损失。
根据热机的工作特点,下面对热机中热量的利用和损耗情况作说明。
初三物理热机效率知识点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。
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%。
2024年人教版九年级上册物理期末复习专题(二)热量及热机效率计算
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解:(1)铁Βιβλιοθήκη 降低的温度Δt铁=t0铁-t=80 ℃-30 ℃=50 ℃。
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6. 为了测量某种液体的比热容,把质量为1 kg的铁块加热到
80 ℃后,迅速投入质量为2 kg、温度为20 ℃的待测液体
中,混合后的共同温度是30 ℃。不计热量损失,铁的比热
容c铁=0.46×103 J/(kg·℃),求:
人教河北 九年级上册
第十四章
专题(二)
内能的利用
热量及热机效率计算
专题(二)
类型一
有关热量公式Q=cmΔt、Q=qm、Q=qV的计算
1. [2023眉山中考]日常生活中,用水作为汽车发动机的冷却
液,是因为它的
比热容
大。在标准大气压下,质量为
5 kg的水温度从30 ℃升高20 ℃,吸收热量
[c水=4.2×103 J/(kg·℃)]
.× /(·℃)× ℃
=460 kg。
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6. 为了测量某种液体的比热容,把质量为1 kg的铁块加热到
80 ℃后,迅速投入质量为2 kg、温度为20 ℃的待测液体
中,混合后的共同温度是30 ℃。不计热量损失,铁的比热
容c铁=0.46×103 J/(kg·℃),求:
食用油在0~15 min内放出的热量为
4.2×104 J。[c水=4.2×103 J/
(kg·℃)]
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初三物理热值公式
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初三物理热值公式初三物理热值公式:热学公式 C水=4.2103J/(Kg℃)1、吸热:Q吸=Cm(t-t0)=Cmt2、放热:Q放=Cm(t0-t)=Cmt3、热值:q=Q/m4、炉子和热机的效率: =Q有效利用/Q燃料总功公式W总=FS (S=nh) W总=W有/ W总= W有+W额 W总=P总t燃料燃烧放热公式Q吸=mq 或Q吸=Vq(适用于天然气等) 欧姆定律:I=U/R焦耳定律:(1)Q=I2Rt普适公式)(2)Q=UIt=Pt=UQ电量=U2t/R (纯电阻公式)功率公式P=W/t P=W/t= Fs/t=Fv (v=P/F)功率可分为电功率,力的功率等。
故计算公式也有所不同。
P表示电功率 W表示电功 t表示时间,公式p=w/t 表示单位时间内做功的多少,所以用电功除以时间表示电功率公式w=p*t与公式t=w/p由上面那个公式用数学方法推导出来的电功:(1)W=UIt=Pt=UQ(普适公式)(2)W=I2Rt=U2t/R(纯电阻公式)电功率:(1)P=W/t=UI(普适公式)(2)P=I2R=U2/R(纯电阻公式)功的公式W=FS 把物体举高时W=Gh W=Pt有用功公式公式:W有用=Gh(提升重物)=W总-W额=W 总斜面:W有用=Gh定义:对人们有用的功。
定值电阻:(1)I1/I2=U1/U2(2)P1/P2=I1^2/I2^2(3)P1/P2=U1^2/U2^2机械效率公式=W有/W总 =P有/ P总(在滑轮组中=G/Fn)(1)=G/ nF(竖直方向)(2)=G/(G+G动) (竖直方向不计摩擦)(3)=f / nF (水平方向)串联电路:(1)I=I1=I2(2)U=U1+U2(3)R=R1+R2 (1)、W=UIt=Pt=UQ (普适公式)以上是由分享的初三物理热值公式全部内容,希望对你的考试有帮助。
初三物理热机效率计算公式
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初三物理热机效率计算公式初三的同学们,咱们今天来好好聊聊物理中的热机效率计算公式。
这可是个重要的知识点,要是掌握不好,可就容易在考试中丢分啦!咱们先来说说什么是热机效率。
简单来讲,热机效率就是用来衡量热机工作时,有用能量占总能量的比例。
就好比你去参加一场跑步比赛,你的最终成绩就是你跑的距离与你花费的时间和体力的一个比例,而热机效率就是热机工作时输出的有用功和燃料燃烧放出的总能量的比例。
热机效率的计算公式是:η = W 有 / Q 总 × 100% 。
这里的“η”就是热机效率,“W 有”表示有用功,“Q 总”表示燃料完全燃烧放出的总能量。
为了让大家更好地理解这个公式,我给大家讲个小例子。
有一次我去加油站加油,看到工作人员在给一辆汽车加油。
我就在想啊,这加进去的油就相当于燃料燃烧放出的总能量“Q 总”,而汽车跑起来做的有用功“W 有”,就比如让汽车前进、克服摩擦力等等。
那热机效率就是汽车真正利用这些燃料能量的程度。
咱们来具体分析一下这个公式里的两个量。
先说有用功“W 有”,这得根据具体情况来计算。
比如说,对于蒸汽机,有用功可能是推动活塞做功;对于内燃机,有用功可能是输出的机械功。
再来说说燃料完全燃烧放出的总能量“Q 总”。
这通常可以通过燃料的热值乘以燃料的质量来计算。
燃料的热值就像是每种燃料的“能量身份证”,它告诉我们单位质量的燃料完全燃烧能放出多少能量。
在实际计算中,同学们要注意单位的统一。
比如能量的单位常用焦耳(J),质量的单位常用千克(kg)。
可别因为单位的问题出错,那就太可惜啦!咱们再回到生活中,想想家里的汽车。
如果汽车的热机效率高,那就意味着同样多的油能跑更远的路,能省不少钱呢!反过来,如果热机效率低,不仅费油,还不环保。
还有啊,同学们,热机效率的提高可是一个大课题。
科学家们一直在努力研究,怎么让热机效率更高。
比如说,改进发动机的结构,让燃料燃烧更充分;或者采用更好的材料,减少能量的损失。
热机机械效率的计算公式
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热机机械效率的计算公式
热机的机械效率是指推动机轴做功所需的热量和热机工作过程中转变为机械功的热量的比,计算公式为ηm=Q3/(Q1-Q2)。
在这个公式中,Q1代表输入的热量,Q2代表热机损失的热量,Q3代表转化为机械功的热量。
热机的机械效率反映了热机将热能转化为机械能的能力。
另外,热机的效率也常用η=W/Q来表示,其中W表示热机输出的机械功,Q表示输入的热量。
这个公式可以用来计算在特定工作条件下热机的效率,以衡量其性能。
需要注意的是,热机在工作过程中总会有能量的损失,如摩擦损失、散热损失等,因此热机的效率始终小于1。
同时,热机的效率也受到多种因素的影响,如工作条件、燃料种类、热机设计等。
因此,在选择和使用热机时,需要综合考虑其效率和性能,以满足实际需求。
以上信息仅供参考,如有需要,建议查阅相关文献或咨询相关学者。
初三物理热机效率的计算公式
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初三物理热机效率的计算公式
热机效率是衡量机械动力系统中热能利用率的一项重要指标,它可以用一个公式来表示:热机效率 =效能量输出/热能输入。
热机效率反映了机械动力系统中储存的热能,这个指标对于热机性能的测定和改善具有重要意义。
下面我们来看看物理中初三年级学生如何来计算热机效率的公式。
热机效率的计算公式基本上是一个简单的四则运算,我们可以用温度的变化,热容量的变化以及有效能量的变化来进行计算。
首先,我们可以用温度的变化来计算热机的输入,即温度变化的积分:Qin =∫TdT,其中的T表示温度,dT表示温度的变化量。
此外,我们还可以用热容量的变化来计算热机的有效能量输出:Qout=∫CdT,其中C表示热容量,dT表示温度的变化量。
因此,热机效率的计算公式可以表述为:η=Qout/Qin。
根据上面的公式,热机效率的计算方法是非常容易的,只需要计算热机的输入和输出,然后除以输入的热量,就可以获得热机效率的值。
热机效率的计算公式对于机械动力系统的热能利用率有着很重
要的意义,它不仅能够帮助我们更好地实现热能的储存,而且还能够提高机械动力系统的效率。
但是要注意,当热机效率出现异常变化时,一定要及时解决,以免影响到机械动力系统的热能效率。
综上所述,初三物理中学生计算热机效率的公式的方法是非常简单的,它可以用温度的变化,热容量的变化以及有效能量的变化来进行计算。
热机效率的计算公式对于热能利用率非常重要,这样就可以
避免热机性能出现异常变化,从而保证机械动力系统的效率。
九上物理全部计算公式热学
![九上物理全部计算公式热学](https://img.taocdn.com/s3/m/592e45614a73f242336c1eb91a37f111f1850dcd.png)
九上物理全部计算公式热学热学是物理学中的一个重要分支,研究热量和能量的传递、转化和利用。
在九年级物理中,我们学习了许多与热学相关的知识,包括热量的传递、热量的计算、热容等内容。
在这篇文章中,我们将总结九年级物理中与热学相关的全部计算公式,希望能够帮助大家更好地理解和掌握这些知识。
1. 热量的计算公式。
热量是物体内部微观粒子的热运动所具有的能量,通常用Q表示,单位是焦耳(J)。
热量的计算公式为:Q = mcΔθ。
其中,m表示物体的质量,单位是千克(kg);c表示物体的比热容,单位是焦耳/千克·摄氏度(J/(kg·℃));Δθ表示温度的变化量,单位是摄氏度(℃)。
根据这个公式,我们可以计算物体吸收或释放的热量。
2. 热功的计算公式。
热功是指通过热量传递所做的功,通常用W表示,单位是焦耳(J)。
热功的计算公式为:W = F×s。
其中,F表示外力,单位是牛顿(N);s表示位移,单位是米(m)。
当物体受到外力作用时,通过热量传递所做的功可以通过这个公式进行计算。
3. 热效率的计算公式。
热效率是指热机所做的功与燃料所释放的热量的比值,通常用η表示,没有单位。
热效率的计算公式为:η = W/Qh。
其中,W表示热机所做的功,单位是焦耳(J);Qh表示燃料所释放的热量,单位是焦耳(J)。
热效率是衡量热机性能的重要指标,通过这个公式可以进行计算和评估。
4. 热传导的计算公式。
热传导是指热量在固体、液体和气体中通过分子碰撞传递的过程,通常用Q表示,单位是焦耳(J)。
热传导的计算公式为:Q = kAΔθ/d。
其中,k表示热导率,单位是焦耳/(秒·米·摄氏度)(J/(s·m·℃));A表示传热面积,单位是平方米(m^2);Δθ表示温度差,单位是摄氏度(℃);d表示传热距离,单位是米(m)。
通过这个公式,我们可以计算热传导的大小。
5. 热容的计算公式。
热容是指物体单位质量在温度变化1摄氏度时所吸收或释放的热量,通常用C表示,单位是焦耳/千克·摄氏度(J/(kg·℃))。
热机效率的计算公式物理
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热机效率的计算公式物理热机效率是热力学中一个非常重要的概念,它描述了热机在转换热能为机械能时的效率。
热机效率的计算公式可以通过物理定律推导得出,它是热机理论研究的基础之一。
本文将通过对热机效率的定义、热机效率的计算公式的推导以及实际应用等方面进行介绍。
热机效率的定义。
热机效率是指热机在进行热能转换时,所能转换的有效功率与输入热能之比。
通常用符号η表示,它的定义可以用以下公式表示:η = W/Qh。
其中,η表示热机效率,W表示热机所做的功,Qh表示输入热能。
热机效率的定义可以直观地理解为热机所能输出的有用功与输入热能之比。
热机效率的大小取决于热机的工作原理和工作条件,是热机性能的重要指标之一。
热机效率的计算公式的推导。
热机效率的计算公式可以通过热力学定律进行推导。
根据热力学第一定律,热机所做的功等于输入热能减去输出热能,即W = Qh Qc,其中W表示热机所做的功,Qh表示输入热能,Qc表示输出热能。
将这个式子代入热机效率的定义中,可以得到:η = W/Qh = (Qh Qc)/Qh = 1 Qc/Qh。
这就是热机效率的计算公式,它表示热机效率与输出热能与输入热能之比的关系。
从这个公式可以看出,热机效率的大小取决于输出热能与输入热能之比,输出热能越小,热机效率越高。
热机效率的实际应用。
热机效率的计算公式在实际应用中具有重要意义。
通过热机效率的计算,可以评估热机的性能优劣,指导热机的设计和改进。
在工程实践中,热机效率的提高是节能减排的重要途径之一,因此热机效率的计算公式的应用具有重要的现实意义。
热机效率的计算公式也为热机的优化提供了理论基础。
通过对热机效率的计算公式进行分析,可以确定影响热机效率的关键因素,指导热机的优化设计。
例如,在内燃机的设计中,可以通过改进燃烧过程和提高工作温度等途径来提高热机效率,从而实现更加高效的能量转换。
此外,热机效率的计算公式还为热机的性能评估提供了依据。
通过对热机效率的计算公式进行分析,可以对不同类型的热机进行性能比较,为用户选择合适的热机提供依据。
【九年级物理】第十四章第2节 热机的效率
![【九年级物理】第十四章第2节 热机的效率](https://img.taocdn.com/s3/m/93217f02443610661ed9ad51f01dc281e53a567e.png)
第2节热机的效率一、燃料的热值(符号为q)1、定义:某种燃料完全燃烧放出的热量与其质量之比,叫做这种燃料的热值。
[热值的数值上等于1kg某种燃料完全燃烧放出的热量。
]2、单位:[1]、当燃料为固体或液体时,单位为:焦每千克;单位符号是:J/kg[2]、当燃料为气体时,单位为:焦每立方米;单位符号是:J/m3例: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。
3、热值的理解:热值与燃料的种类有关,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。
热值越大,放热能力越强!例: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。
4、燃料燃烧时,放出热量的计算公式:[1]、固体或者液体燃料:Q=qm[2]、液体或者气体燃料:Q=qV其中:Q为燃料燃烧放出的热量;m为燃料的质量;V为燃料的体积;q为热值。
[实际出题或解题时,常利用Q吸=Q放即cm(t-t0)=ηqm′联合解题。
]5、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:二、热机的效率燃料很难完全燃烧,放出的热量往往比按热值计算出的要小。
而且有效利用的热量又比放出的热量要小。
在热机里,用来做有用功的那部分能量,与燃料完全燃烧所放出的能量之比,叫热机的效率。
1、[热机的效率]公式:qmW ==总有Q W η 或者:qVW 有有==Q W η 燃料很难完全燃烧,释放的热量也没有全部用来做有用功,损失了大部分,在各种能量损失中,废气带走的能量最多。
2、常见热机的效率:蒸汽机:6%-15%;汽油机:20%-30%;柴油机:30%-45%。
3、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。
初三热机计算试题及答案
![初三热机计算试题及答案](https://img.taocdn.com/s3/m/8ff22cbc541810a6f524ccbff121dd36a22dc402.png)
初三热机计算试题及答案一、选择题1. 热机的四个冲程中,对外做功的冲程是:A. 进气冲程B. 压缩冲程C. 做功冲程D. 排气冲程答案:C2. 热机效率是指:A. 热机输出功率与输入热量的比值B. 热机输入热量与输出功率的比值C. 热机输出功率与输入功率的比值D. 热机输入功率与输出功率的比值答案:A3. 以下哪个因素会影响热机效率?A. 燃料的热值B. 燃料的燃烧效率C. 热机的机械效率D. 所有以上选项答案:D二、填空题1. 热机的工作原理是将______转化为机械能。
答案:内能2. 热机效率的计算公式是______。
答案:η = 有用功 / 输入热量三、计算题1. 某单缸四冲程汽油机的飞轮转速为1800转/分钟,求该汽油机每秒完成多少个工作循环,对外做功多少次?解:飞轮转速为1800转/分钟,即30转/秒。
四冲程汽油机完成一个工作循环需要飞轮转两圈,因此每秒完成的工作循环数为30/2=15个。
由于每个工作循环对外做功一次,所以每秒对外做功15次。
2. 某热机的输入热量为5000焦耳,输出功率为1000瓦特,求该热机的效率。
解:首先将输出功率转换为焦耳,1000瓦特等于1000焦耳/秒。
假设热机工作了t秒,则输出的总能量为1000t焦耳。
根据热机效率公式η = 有用功 / 输入热量,我们有η = 1000t / 5000。
由于题目没有给出工作时间t,我们无法计算具体的效率值,但效率的计算公式已经给出。
结束语:通过本次试题的练习,同学们应该对热机的工作原理、效率计算以及相关因素有了更深入的理解。
希望同学们能够将这些知识应用到实际问题中,提高解决实际问题的能力。
初三物理热机的热效率计算
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初三物理热机的热效率计算热机是指能够将热能转化为机械能的装置,在能源转化领域具有重要地位。
而热效率则是衡量热机性能的重要指标。
本文将介绍初三物理中热机的热效率计算方法。
一、热机的热效率定义热效率(η)是指热机输出的机械能与输入的热能之间的比值,用来衡量热机的能量利用率。
热效率可以用以下公式表示:η = 机械能输出 / 热能输入其中,机械能输出是指热机通过做功输出的机械能,热能输入是指热机输入的热能。
二、热机的热效率计算方法1. 单级汽轮机的热效率计算对于单级汽轮机,其热效率可以用以下公式计算:η = 1 - T排气 / T进气其中,T排气是指汽轮机排气的温度,T进气是指汽轮机进气的温度。
2. 单级热泵的热效率计算对于单级热泵,其热效率可以用以下公式计算:η = 热量输出 / 热量输入 = 热量输出 / (热量输出 + 压缩功耗)其中,热量输出是指热泵输出的热量,热量输入是指热泵输入的热量,压缩功耗是指热泵压缩过程中消耗的功。
3. 单级内燃机的热效率计算对于单级内燃机,其热效率可以用以下公式计算:η = 有效功 / 热能输入其中,有效功是指内燃机输出的净功,热能输入是指内燃机输入的热能。
三、热效率的提高方法为了提高热机的热效率,可以采取以下措施:1. 增加燃烧温度:提高燃料的燃烧温度可以增加热机的热效率,但要注意不能超过燃料的熔点。
2. 减少热能损失:通过增加绝缘材料、改善传热条件等方式减少热能在热机中的损失。
3. 优化工作过程:通过合理的工作过程设计,减少热能在转化过程中的损失,提高热机的能量利用率。
四、热效率计算的应用热效率计算在实际应用中具有重要意义。
例如,在工业生产中,热效率的提高可以有效降低能源成本,提高生产效率。
在环保领域,热效率的优化可以减少能源的消耗,减少对环境的负面影响。
总结:热效率是热机的重要性能指标,用来衡量热机能量的利用率。
本文介绍了初三物理中热机的热效率计算方法,包括单级汽轮机、单级热泵和单级内燃机等。
中考一轮复习---比热容、热值和热机效率的综合计算
![中考一轮复习---比热容、热值和热机效率的综合计算](https://img.taocdn.com/s3/m/e2737c3c53d380eb6294dd88d0d233d4b14e3f16.png)
单位必是
变式:求质量 m=
放
,求体积 V=
有
(3)热效率公式:η=
放
,求热值 q=
放
=
放
×100%(W 有、Q 的单位均为 J)
有
变式:求热机做的功 W 有=ηQ,求燃料燃烧放出的总热量 Q=
1.红油辣子制作的关键是对油温的控制,用菜油制作红油辣子的
最佳温度为150 ℃。用沼气将0.1 kg菜油从室温17 ℃加热到制作红油辣
=1×105 N
120 m
在平直的场地上匀速前进,则推土机受到的阻力:
f=F=1×105 N
(2)消耗柴油的质量:
m=ρV=0.8×103 kg/m3×50×10
-3
m3=40 kg
柴油完全燃烧放出的热量:
Q=mq=40 kg×4.0×107 J/kg=1.6×109 J
W
由 η= Q 可得,推土机做的功:
表所示:
速度/(km·h-1)
40
60
制动距离/m
8
18
80
100
120
50
72
(1)“轿车不但要吃油,有时也要喝水”,用水冷却发动机,在发动机
增加 , 这 是 通 过
开 始 工 作 后 一 段 时 间 内 , 水 箱 中 水 的 内 能 会 ________
热传递
__________的方式来改变水的内能的。
由 ρ= 可得水的质量:
m 水=ρ 水 V 水=1.0×103 kg/m3×0.005 m3=5 kg
(2)水吸收的热量:Q 吸=cm(t-t0)=4.2×103 J/(kg·℃)×5 kg×(98 ℃30 ℃)=1.428×106 J
热机的效率计算公式
![热机的效率计算公式](https://img.taocdn.com/s3/m/a4780bd9dbef5ef7ba0d4a7302768e9951e76e84.png)
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。
初三热机知识点总结
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初三热机知识点总结一、热量和温度1. 可逆热机热机的基本特征是在工作过程中,能与外界交换热量。
理想热机是指工作过程中不会发生能量的损失,如卡诺热机。
卡诺的热机效率=1-(Tc/Th)。
Th表示高温热源的温度(热机吸收热量的温度),Tc表示低温热源的温度(热机放出热量的温度)。
2. 热气体的等温过程、等容过程、等压过程(1)等温过程:压强和温度成反比,pV=常数。
(2)等容过程:体积和温度成正比,V/T=常数。
(3)等压过程:等压过程气体的体积与温度成正比,V/T=常数。
3. 气体的分子动理论气体的温度与分子运动的平均动能有关。
气体分子在运动过程中与容器壁作用的冲击力产生了气体的压强。
气体的压强与气体分子的速度成正比,与气体的密度成正比。
4. 热力学第一定律热力学第一定律即能量守恒定律,它意味着一个系统内部的能量的增加,等于系统对外做功加上吸收的热量。
一、热机的工作原理1. 卡诺热机的原理卡诺热机由两个不同温度的热源和两个可逆绝热膨胀过程及两个等温过程组成。
通过卡诺热机的工作原理,我们可以了解高温热源的热能转化为机械能,然后再通过机械能转化为低温热源的热能的过程。
2. 热机的效率热机效率表示热机输出的功和吸收的热之间的比值。
热机效率与热机的温度有关,一般来说,温差越大,热机的效率越高。
3. 热机的循环过程热机一般都采用循环过程,通过循环过程可以实现热能到机械能的转化。
常见的热机循环包括卡诺循环、斯特林循环、克劳修斯循环等。
三、热机的应用1. 蒸汽机蒸汽机是利用水蒸气的热能转化为机械能的装置,它是工业革命时期最重要的动力装置之一。
蒸汽机的发明推动了工业生产的发展,改变了现代社会的面貌。
2. 内燃机内燃机是利用燃料燃烧释放的能量转化为机械能的装置,其包括汽油机和柴油机。
内燃机的应用使得交通运输得到了极大的发展,成为现代交通运输的主要动力。
3. 热电机热电机是利用热电效应将热能直接转化为电能的装置,其应用在一些特殊场合,如太空航天中、环境温差利用中等。
人教版九年级物理全一册第14章第2节热机的效率知识点及练习
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第2节热机的效率知识点梳理1.热值: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,符号:q 。
2.单位:焦每千克,符号为J/kg 。
3.热值的计算公式:Q=qV 或Q=qm 。
4.热机的效率: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。
5.热机的效率的计算公式:η= WQ有。
6.提高效率的方法:Ⅰ.尽量减少因克服摩擦力而额外消耗的能量,Ⅱ.尽量使燃料充分燃烧,Ⅲ.尽量减少各种热损失。
针对训练知识点1 热值的理解和计算1.关于燃料的热值,以下说法正确的是(D)A.燃料的热值与燃料的燃烧情况有关B.容易燃烧的燃料,热值一定大C.煤的热值比干木柴的热值大,燃烧煤放出的热量一定比燃烧干木柴放出的热量多D.1g汽油和2kg汽油,它们的热值是一样的2.2019年6月5日,我国首次用固体燃料运载火箭把“文昌物联一号”卫星成功送上太空。
火箭发射时要选用热值大(选填“大”或“小”)的固体燃料;燃料的质量减少时,其热值不变(选填“变小”或“不变”)。
3.木炭的热值是3.4×107J/kg,一箱质量为10kg的木炭烧掉一半后,剩下的木炭的热值是3.4×107J/kg,这半箱木炭燃烧时最多能放出 1.7×108J的热量。
知识点2 热效率的计算4.用煤气灶把质量为2kg,初温为30℃的水烧到80℃,消耗了20g煤气,已知水的比热容是4.2×103J/(kg·℃),煤气的热值为4.2×107J/kg,则水吸收的热量为 4.2×105J,煤气完全燃烧放出的热量为8.4×105J,煤气灶烧水的效率为50% 。
5.一辆氢气动力试验汽车10min内在平直路面上匀速行驶了1.2×104m,消耗了0.15kg的氢气。
此过程中汽车发动机产生的牵引力为1.0×103N。
求:(氢气的热值取1.4×108J/kg)(1)氢气燃烧放出的热量;(2)汽车的牵引力做的功;(3)汽车发动机的效率。
初三物理人教版热机的效率
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3.0×107J/kg
木炭
3.4×107J/kg
煤气 约3.9×107J/m3
酒精
3.0×107J/kg
沼气 约1.9×107J/m3
物理意义是:表示1kg的酒精完全燃烧所放
出的热量为3.0×107J
干木柴 约1.2×107J/kg
柴油
4.3×107J/kg
约2.9×107J/kg
煤油
4.6×107J/kg
较它们放出热量的多少?
探究:燃烧相同质量的酒精和干木柴,比
较它们放出热量的多少?
燃烧干木材加热
水末温是 62℃
燃烧酒精加热
水末温是 83℃
实验数据
加热前的
水温t0/℃
燃料燃尽
后的水温t/℃
水温的
变化∆t/℃
5g 酒精
28
83
55
5g 干木柴
28
62
37
温度
燃料
实验结论:用质量相同的酒精和干木柴分别给两
出的热量约为3.9×107J
干木柴 约1.2×107J/kg
柴油
4.3×107J/kg
约2.9×107J/kg
煤油
4.6×107J/kg
无烟煤 约3.4×107J/kg
汽油
4.6×107J/kg
氢
1.4×108J/kg
烟煤
焦炭
3.0×107J/kg
木炭
3.4×107J/kg
煤气 约3.9×107J/m3
柴油
4.3×107J/kg
约2.9×107J/kg
煤油
4.6×107J/kg
无烟煤 约3.4×107J/kg
汽油
4.6×107J/kg
热机输出的功率计算公式
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热机输出的功率计算公式热机是一种将热能转化为机械能的装置,它通过燃烧燃料或者利用其他能源来产生热能,然后将这些热能转化为机械能,从而实现功率的输出。
热机的功率输出是一个重要的参数,它可以用来衡量热机的性能和效率。
在工程和科学领域中,我们经常需要计算热机的功率输出,以便进行设计和优化。
热机的功率输出可以通过以下公式来计算:功率 = 热机的热效率×热机的热输入。
其中,热效率是指热机从热能到机械能的转化效率,通常用百分比来表示;热输入是指热机所吸收的热能,通常以焦耳(J)或者千焦(kJ)为单位。
热效率是一个反映热机性能的重要指标,它可以通过以下公式来计算:热效率 = (热机的功率输出 / 热机的热输入) × 100%。
热机的热输入可以通过燃料的燃烧产生的热能来提供,也可以通过其他方式来提供,比如太阳能、地热能等。
无论热输入的方式如何,我们都可以通过上述公式来计算热机的功率输出和热效率。
在实际应用中,热机的功率输出和热效率往往是相互影响的。
例如,当热机的热输入增加时,它的功率输出通常也会增加,但同时热效率可能会下降。
这是因为热机的热输入增加会导致热机的工作温度升高,从而增加了热机的热损失,降低了热效率。
因此,在设计和优化热机时,需要综合考虑功率输出和热效率两个参数,以便实现最佳的性能和效率。
除了热机的功率输出和热效率外,还有一些其他与热机性能相关的重要参数,比如热机的工作温度、压力、转速等。
这些参数也会对热机的功率输出和热效率产生影响,因此在实际计算中需要综合考虑这些参数。
在工程实践中,我们通常会根据热机的具体类型和工作原理来选择合适的计算方法和公式。
例如,对于内燃机和蒸汽机等传统热机,我们可以使用热效率和热输入来计算功率输出;而对于燃料电池和太阳能发电等新型热机,我们可能需要考虑更多的因素,比如化学反应的特性、光照强度等。
总之,热机的功率输出是一个重要的参数,它可以用来衡量热机的性能和效率。
热机及热量的计算
![热机及热量的计算](https://img.taocdn.com/s3/m/b22d9367777f5acfa1c7aa00b52acfc789eb9f34.png)
热机及热量的计算热机及热量的计算一.热机:热机原理是将燃料的化学能转化成内能再转化成机械能的动力机械的一类,如蒸汽机、汽轮机、燃气轮机、内燃机、喷气发动机等。
热机通常以气体作为工作物质(传递能量的媒介物质叫工质),利用气体受热膨胀对外做功。
内能的来源主要有燃料燃烧产生的热能、核能、太阳能和地热等。
热机在人类生活中发挥着重要的作用。
现代化的交通运输工具都靠它提供动力。
热机的应用和发展推动了社会的快速发展,也不可避免地损失部分能量,并对环境造成一定程度的污染。
热机的工作原理:由内能通过做功转化为机械能(例:酒精燃烧,化学能转化为内能,热量传给水,水沸腾将瓶塞顶出去,水蒸气的一部分内能转化为瓶塞的机械能。
)。
热机的四个冲程:吸气冲程,压缩冲程,做功冲程,排气冲程。
热机的发展史:蒸汽机→蒸汽轮机→内燃机→喷气发动机→火箭发动机热机是利用内能来做功的机器。
分为内燃机和外燃机两种。
常见的内燃机有柴油机和汽油机,通过做功将内能转化为机械能。
一、汽油机:用汽油作燃料的内燃机1. 构造进气门,排气门,火花塞,气缸,活塞,连杆,曲轴。
冲程:活塞从气缸一端运动到另一端叫做一个冲程在做功冲程燃气对活塞做功,内能转化为机械能。
其余三个冲程是依靠飞轮的惯性来完成。
2.工作过程四冲程是指在进气、压缩、做功和排气四个行程内完成一个工作循环,此间曲轴旋转两圈。
吸气冲程时,此时进气门开启,排气门关闭。
流过空气滤清器的空气,和经化油器与汽油混合形成的可燃混合气,经进气管道、进气门进入气缸;压缩冲程时,气缸内气体受到压缩,压力增高,温度上升,将机械能转化为然气的内能;做功冲程是在压缩上止点前点火,使混合气燃烧,产生高温、高压,推动活塞下行并作功;排气冲程时,活塞推挤气缸内废气经排气门排出。
此后再由进气行程开始,进行下一个工作循环。
内燃机气缸内的燃料燃烧使活塞、气缸套、气缸盖和气门等零件受热,温度升高。
为了保证内燃机正常运转,上述零件必须在许可的温度下工作,不致因过热而损坏,所以必须备有冷却系统。
初三物理热机计算
![初三物理热机计算](https://img.taocdn.com/s3/m/f86c3d3455270722192ef788.png)
一、纯热量计算类型分析步骤:1、确定研究对象2、判断吸放热;确定对应公式Q=Cm△t,其中(吸热升温)△t=t-t0,(放热降温)△t=t0-t3、公式变形进行计算例1、质量为2kg、温度为l5℃的水,吸收l.68×l05J的热量后,温度升高到多少摄氏度?[C水=4.2×103J/(kg·℃)]分析:1、水为研究对象;2、吸热:Q=Cm(t-t0);3、公式变形t-t0= Q/ Cm=l.68×l05J/(4.2×103J/(kg·℃) ×2kg)t=(20+15)℃=35℃答略注意:1、物理计算题步骤细节也很重要,以此题6分为例,公式要占去3分,而带入数据1分,计算结果和单位2分,一步都不能少,望各位学生引起重视。
2、此类题如是水在标准大气压下升温,最高温度只能是100℃。
3、“升高”和“升高到”的不同含义,前者指的是温度变化量,而后者是指末温。
4、水的质量单位是kg例2、质量为500g的铁锅中放有3kg的水,把它们从15℃热到85℃,吸收了多少热量?[C铁=0.46×103J/(kg·℃),C水=4.2×103J/(kg·℃)]分析:给水加热时,铁锅也要同时吸热。
1、水和铁锅为研究对象;2、均吸热:Q=Cm△t,△t=t-t0;3、求热量之和Q解:△t=t-t0=85-15=70(℃)Q=Q1+Q2=C1m1△t+C2m2△t=(C1m1+C2m2)△t=(4.2×103×3+0.46×103×0.5)×70 J =8.981×105J答略※例3、为了测量某种液体的比热容,把质量为l00g的铜块从沸腾的水中取出(标准大气压下),迅速投入质量为l00g、温度为l0℃的待测液体中,混合后的共同温度是25℃,若不计热量损失,求这种液体的比热容为多少?[铜的比热容C铜=0.4×103J/(kg·℃)]分析:铜块和水之间发生热传递,铜块放热降温,水吸热升温,Q吸=Q放。
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一、纯热量计算类型
分析步骤:
1、确定研究对象
2、判断吸放热;确定对应公式Q=Cm△t,其中(吸热升温)△t=t-t0,(放热降温)△t=t0-t
3、公式变形进行计算
例1、质量为2kg、温度为l5℃的水,吸收l.68×l05J的热量后,温度升高到多少摄氏度?[C水=4.2×103J/(kg·℃)]分析:1、水为研究对象;
2、吸热:Q=Cm(t-t0);
3、公式变形t-t0= Q/ Cm=l.68×l05J/(4.2×103J/(kg·℃) ×2kg)
t=(20+15)℃=35℃答略
注意:1、物理计算题步骤细节也很重要,以此题6分为例,公式要占去3分,而带入数据1分,计算结果和单位2分,一步都不能少,望各位学生引起重视。
2、此类题如是水在标准大气压下升温,最高温度只能是100℃。
3、“升高”和“升高到”的不同含义,前者指的是温度变化量,而后者是指末温。
4、水的质量单位是kg
例2、质量为500g的铁锅中放有3kg的水,把它们从15℃热到85℃,吸收了多少热量?[C铁=0.46×103J/(kg·℃),C水=4.2×103J/(kg·℃)]
分析:给水加热时,铁锅也要同时吸热。
1、水和铁锅为研究对象;
2、均吸热:Q=Cm△t,△t=t-t0;
3、求热量之和Q
解:△t=t-t0=85-15=70(℃)
Q=Q1+Q2=C1m1△t+C2m2△t=(C1m1+C2m2)△t=
(4.2×103×3+0.46×103×0.5)×70 J =8.981×105J答略
※例3、为了测量某种液体的比热容,把质量为l00g的铜块从沸腾的水中取出(标准大气压下),迅速投入质量为l00g、温度为l0℃的待测液体中,混合后的共同温度是25℃,若不计热量损失,求这种液体的比热容为多少?[铜的比热容C铜=0.4×103J/(kg·℃)]
分析:铜块和水之间发生热传递,铜块放热降温,水吸热升温,Q吸=Q放。
如果题目中已知条件较多,一定要提前设好物理量,所以建议大家写已知、求。
已知:C铜=0.4×103J/(kg·℃),t01=100℃,t02=10℃,t=25℃,m=100g=0.1kg
解:∵Q吸=Q放
∴C液m(t-t02)=C铜m(t01-t)
∴C液=2×103J/(kg·℃)答略
二、与热效率相关
公式:Q=Q有+Q无,Q总=Q有/η
※例4、在一把质量为500g的铝质电热水壶中,装有2kg水。
用这把电水壶把20℃的水加热到100℃。
若该电水壶的热效率为80%,问烧开这壶水需要消耗多少电能?[C铝=0.88×103J/(kg·℃),C
水=4.2×103J/(kg·℃)]
分析:本题与例2的区别在于消耗电能并没有全部被水吸收,壶身、外界空气等均要吸热。
只有水吸收热量为有效部分,空气吸热未知,所以不能用Q=Q有+Q无计算。
因为知道电水壶的热效率η,所以可使用Q总=Q有/η计算,而不需要计算铝壶吸收的热量。
解:Q水=C水m(t-t0)=4.2×103×2×(100-20) J=6.72×105J
Q=6.72×105J/80% ==8.4×105J
三、与热机及燃料有关
例5、人造湖有“吸热”功能,在炎热的夏季能大大减弱周围地区的“热岛效应”。
若人造湖湖水的质量为8.1×107kg,水温升高2℃,湖水吸收的热量是多少?这些热量相当于多少吨无烟煤完全燃烧放出的热量?(无烟煤的热值为3.4×107J/kg)
分析:水吸热升温Q=Cm△t,△t=t-t0,无烟煤燃烧防热Q=qm,且Q吸=Q放
解:Q吸=C水m△t=4.2×103×8.1×107×2 J =6.804×1011J
∵Q吸=Q放∴m= Q吸/q=6.804×1011J/3.4×107J/kg==2.0×104(kg)=20t 答略
※※例六.单缸汽油机的飞轮每分钟转600圈,第三冲程燃气对活塞的压强为5×105Pa(假设压强在整个冲程中不变)活塞行程为0.2m 活塞横解面积为100cm2,求这个汽油机的功率。
F=PS=5×105Pa×100cm2 =5000N
W=FS=5000N×0.2 m =1000J(每个冲程活塞所做的功)
功率P=W/t=(1000J×600/2)/60S=5000w
一台单缸四冲程柴油机,曲轮转速600r/min,活塞面积为120cm平方,活塞行程300mm,做功冲程燃气的平均压强为4点9*10的六次方Pa,这台柴油机的功率是kW.
写出详细的计算过程.
这个题不难啊
F=Ps=4.9*10^6Pa*120cm^2 做功时的压力
W=FS=F*300mm 压力做功一次所作的功
P=W*300/60 1min做的功/60s 即功率
1.曲轮转速600r/min=60r/s即它每秒转动60周,我们知道曲轴每转2周,活塞对外做功一次
说明1s内活塞对外做功30次.
2.每次活塞做功为W1,根据W1=F*L=P*S*L=4.9*10^6*120*10^(-4)*300*10^(-3)J
=1.764*10^4J
那么在1s内活塞一共做功为W=30*W1
3.根据功率P=W/t=52.92kW (t=1s)
热身训练:
1、汽油机的工作过程是由吸气、压缩、___ __ 和排气四个冲程组成的。
完全燃烧10kg的汽油可以放出___ __ J的热量(汽油的热值为4.6×107J/kg)。
2、随着人们物质生活水平逐步提高,农村的厨灶发生了革命性的变化.煤球炉、沼气灶和液化气灶等灶具已走进家庭.液化气与煤相比,热学方面突出的优点是 ________________;环保方面突出的优点是 __________________________ .若要将2.5kg初温为20℃的水加热到80℃,至少需要燃烧 _________________m3的液化气.[水的比热容是4.2×103J/(kg•℃),液化气的热值是5.0×107J/ m3]
3、某中学为学生供应开水,用锅炉将200㎏的水从25℃加热到100℃,燃烧了6㎏的无烟煤。
[水的比热容是4.2×103J/(㎏·℃),无烟煤的热值是3.4×107J/㎏]试求:
(1)锅炉内200㎏的水吸收的热量是多少焦耳?
(2)6㎏无烟煤完全燃烧放出的热量是多少焦耳?
(3)此锅炉的效率是多少?
4.质量为20g的水,温度从10℃降低到0℃,但未凝固成冰,它放出的热量是多少?如果这些热量恰好使80g的某种固体温度从-5℃刚好升高到0℃,这种固体的比热容多大?
5.一间容积为200m3的房间,若不供给热量,每5min室温将降低1℃,为保持室温恒定,每小时应向房间供热多少焦耳?[空气密度为1.3kg/m3,空气比热容为1.0×l03J/(kg·℃)]
6.在一个标准大气压下,把质量为200g的铝块放在沸水中充分加热后,迅速投入温度为16℃,质量为210g的水中,不计热损失。
求:当它们达到共同温度时铝块大约放出了多少热量?(保留整数)[C铝=0.88×103J/(kg·℃)]
7.某同学在实验室用酒精灯把0.1kg的水从20℃加热到l00℃。
求:(1)水吸收的热量;(2)如果这些热量由酒精燃烧提供,至少要完全燃烧多少千克酒精?[水的比热容C=4.2×103J/(kg·℃);酒精的热值q=3.0×l07J/kg]
参考答案:
1.做功,4.6×108 2.热值大,污染小,0.0126 m3
3.6.3×107,2.04×108,30.9% 4.840J;2.1×103J/(kg·℃)
5.3.12×106J
6.1.232×104J
7.3.36×104J;1.12×10-3kg。