教科版物理九年级热效率的计算
最新教科版九年级上册物理第二章改变世界的热机 第三节热机效率
知1-讲
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特别提醒 热机效率的高低与热机做功的多少、做功的快慢
无关。提高热机效率的途径是减少热机工作中的各 种能量损失,即减少燃烧过程中热量的损失和机械 能的损失。
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热机的能量损失:
热机的能量损失是不可避免的,主要有三种:废
气损失、散热损失、机械摩擦损失。其中废气损失
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4. 热机的效率反映了内能的利用程度,是热机性能的重要 指标之一。由于热机在工作过程中总有能量损失,故热 机的效率总小于 1。
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5. 提高热机效率的途径: (1)使燃料充分燃烧; (2)尽量减少各种能量损失; (3)使用热机时尽量保证良好的润滑; (4)在热机的设计和制造上,采用更先进的技术。
决定的,单独说 W有用越多,效率越高或燃料消耗越 少,效率越高是不对的。在相同条件下,效率越高 的热机,做相同的W有用,所用燃料越少。
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知识点 2 地球就在我们手中
知2-讲
1. 热机对人类文明的进步起到了巨大的推动作用,从根本 上改变着我们的世界,同时也带来了环境污染:大气污 染、热污染、噪声污染。
的能量最多,废气损失的能量包括一部分燃料没有
完全燃烧,以及高温的燃气带走的能量。
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知1-练
例 1 关于热机的效率,下列说法中正确的是( ) A. 热机做的有用功越多,效率一定越高 B. 热机消耗的燃料越少,效率一定越高 C. 热机做一定的有用功,消耗的燃料越少,效率一 定越高 D. 热机做功越快,效率一定越高
第2章 改变世界的热机
第3节 热机效率
学习目标
1 课时讲解 热机效率
地球就在我们手中
2 课时流程
九年级物理热值效率知识点
九年级物理热值效率知识点热值效率,作为九年级物理学的重要知识点之一,是学生们需要掌握的关键概念。
在生活中,我们都会遇到各种各样的能量转化和利用问题,而了解热值效率不仅可以帮助我们更好地理解这些现象,还可以引导我们在实际应用中合理使用能源,保护环境。
首先,我们来了解一下热值效率的定义。
热值效率是指能量转化中有用能量所占总能量的比例。
以汽车发动机为例,发动机将燃料中的化学能转化为机械能来推动车辆行驶。
然而,在这个过程中,不可避免地有部分能量转化为热能散失,没有转化为有用的机械能。
因此,热值效率就是指这一转化过程中有用能量与总能量之间的比例。
那么,如何计算热值效率呢?一般来说,热值效率可以通过以下公式来表示:热值效率 = 有用能量 ÷总能量 × 100%其中,有用能量指的是我们所需要的能量,如汽车运行所需要的驱动能量;而总能量则是指整个转化过程中所涉及的全部能量,包括热能等。
通过这个公式,我们可以进一步了解该转化过程的利用率。
在实际应用中,我们经常会遇到能源转化和利用的问题。
比如,我们使用电吹风吹干头发,使用微波炉加热食物等等。
这些过程中的能量转化是如何进行的呢?我们通过这些例子来进一步理解。
电吹风是将电能转化为热能和机械能的设备。
当我们使用电吹风时,电能通过电热丝产生热能,同时电机带动叶轮产生风力,帮助我们吹干头发。
然而,由于电热丝的电阻等因素,一部分电能会转化为热能散失,没有转化为有用的机械能。
因此,电吹风的热值效率就是我们所需要的热能与总能量(电能)之间的比例。
了解热值效率的概念后,我们可以通过设计改进来提高电吹风的热值效率,减少不必要的能量损失,延长使用寿命,降低能源浪费。
类似地,微波炉也是一种能量转化和利用的设备。
当我们使用微波炉加热食物时,微波炉产生的微波通过转盘进行传导,使食物中的分子振动增加,分子之间的摩擦产生热能,从而加热食物。
然而,由于能量的损耗和散失,微波炉的热值效率也不是100%。
初三物理热值与能量转换效率
文案大全热效率专题讲解课程小结1.热值(q ):1千克某种燃料完全燃烧放出的热量,叫热值。
单位是:焦耳/千克。
2.燃料燃烧放出热量计算:Q 放 =qm ;(Q 放 是热量,单位是:焦耳;q 是热值,单位是:焦/千克;m 是质量,单位是:千克。
气体燃料Q 放 =qV3.内燃机可分为汽油机和柴油机,它们一个工作循环由吸气、压缩、做功和排气四个冲程。
一个工作循环中对外做功1次,活塞往复2次,曲轴转2周。
4.热机的效率: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,叫热机的效率。
的热机的效率是热机性能的一个重要指标5.在热机的各种损失中,废气带走的能量最多,设法利用废气的能量,是提高燃料利用率的重要措施。
了解热值定义 燃料完全燃烧放出的热量与燃料质量之比,叫做这种燃料的热值 单位 焦耳/千克,即”J/kg “,读作”焦耳每千克“公式mq Q=,期中Q 表示燃料完全燃烧放出的热量,m 表示燃料的质量,q 表示该燃料的热值物理意义 表示一定质量的某种燃料在完全燃烧时所放出热量的多少。
如木炭的热值为3.4x107J/kg ,它表示1kg 木炭完全燃烧所放出的热量是3.4×107J 。
同种燃料的热值不同,不同燃料的热值一般不同热值反应了所有能燃烧的物质的一种行之,反应了不同燃料在燃烧过程中,化学能转化为内能的本领的大小,也就是说,他是燃料本身的一种特性,它只与燃料的种类有关,与燃料的形态、质量、体积、是否完全燃烧均没有关系。
气体燃料的热值定义为燃料完全燃烧放出的热量与燃料体积之比 (3)燃料燃烧放出热量的计算如果用m 表示燃料的质量,用q 表示该种燃料的热值,用Q 放表示完全燃烧时所放出的热量,则Q 放=mq 。
期中m 的单位是kg ,q 的单位是J/kg ,Q 放的单位是J 。
注意: (1)只有燃料完全燃烧时,放出的热量的计算公式Q=mq 进行计算,不要与物体温度降低时放热公式Q=cm (t 2-t 1)混淆。
【精品初三物理】九年级热机的效率
热机的效率知识集结知识元燃料热值及其计算知识讲解1.燃料的热值(1)定义:1kg某种燃料完全燃烧放出的热量,叫这种燃料的热值。
(2)单位:焦每千克,符号为J/kg。
(3)燃料热值的理解a.燃料才有热值;b.燃料的热值在数值上等于1kg某种燃料完全燃烧放出的热量;c.“某种燃料”表明热值与燃料的种类有关;d.“完全燃烧”表示要燃尽、烧完。
e.热值反映了所有能燃烧的物质的一种性质,反映了不同燃料在燃烧过程中,化学能转化成内能的本领大小,也就是说热值是燃料本身的一种性质,它只与燃料的种类有关,与燃料的形态、质量、体积、是否完全燃烧、放出热量多少均没有关系。
常见燃料的热值燃料热值燃料热值干木柴约1.2×107J/kg柴油 4.3×107J/kg烟煤约2.9×107J/kg煤油 4.6×107J/kg无烟煤约3.4×107J/kg汽油 4.6×107J/kg焦炭 3.0×107J/kg氢 1.4×108J/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/m3Q放=mq(Q放表示燃料完全燃烧时所放出的热量,单位是J,m表示燃料的质量,单位是kg,q表示该种燃料的热值,单位是J/kg)对于气体燃料而言,公式为:Q放=Vq(Q放的单位是J,V是燃料的体积,单位是m3,q的单位是J/m3)热值跟热量不是一回事。
例题精讲燃料热值及其计算例1.(2019∙昆明模拟)下列说法中正确的是()A.物体的温度不变,说明没有发生内能的转移或转化B.燃料的燃烧越充分,燃料的热值越大C.在热传递过程中,热量总是从内能大的物体向内能小的物体转移D.汽油机的做功冲程燃气的内能减小【解析】题干解析:A、物体的温度不变,内能也可能增加,例如晶体熔化时,不断吸热,温度不变,内能发生转移,内能增加。
加热效率的计算公式
加热效率的计算公式加热效率是指加热过程中能够被利用的能量与输入能量的比值。
在工业生产和生活中,加热是一种常见的过程。
了解加热效率的计算公式可以帮助我们评估加热过程的能源利用效率,从而提高能源利用效率,降低能源消耗和成本。
计算加热效率的公式如下:加热效率 = (被利用能量 / 输入能量) × 100%我们需要明确被利用能量和输入能量的概念。
被利用能量指的是在加热过程中被转化为有效热量的能量,也就是用于提供加热效果的能量。
输入能量则是指加热过程中总共输入的能量,包括被利用能量和未被利用的能量。
未被利用的能量可能以各种形式散失,比如散热、传导和辐射等。
为了计算加热效率,我们需要测量或估算被利用能量和输入能量的数值。
对于被利用能量,可以通过测量被加热物体的温度变化来估算。
我们可以在加热前和加热后分别测量被加热物体的温度,并计算温度的变化。
然后,根据物体的质量和热容量,我们可以计算出被利用能量的数值。
热容量是指单位质量物体升高1摄氏度所需要的能量。
对于输入能量,可以通过测量加热设备的能源消耗来估算。
比如,我们可以测量电加热器的电力消耗,或者测量燃气加热炉的燃气消耗等。
通过测量被利用能量和输入能量的数值,我们可以将其代入加热效率的计算公式中,得到加热效率的数值。
根据计算结果,我们可以评估加热过程的能源利用效率,并采取相应的措施来提高加热效率。
提高加热效率的方法有很多,以下是一些常见的措施:1. 选择高效的加热设备:比如,选择能源利用率高的电加热器或燃气加热炉,可以有效提高加热效率。
2. 优化加热工艺:合理控制加热温度和时间,避免过高或过低的加热温度,以及过长或过短的加热时间。
3. 减少能量损失:采取措施减少加热过程中的能量散失,比如加装保温材料、改进设备绝热性能、减少热辐射等。
4. 定期维护和保养:保持加热设备的良好状态,定期进行维护和保养,确保设备的正常运行和高效工作。
加热效率的计算公式为(被利用能量/ 输入能量) × 100%。
初中九年级物理:14-2热机的效率知识点
热机的效率
1.燃料的热值
①用q表示,是完全燃烧放出的热量与质量之比
②表示每千克或每立方米的这种燃料完全燃烧后放出热量的多少
③单位
⏹J/kg:固体(煤、柴)、液体(汽油、酒精)燃料的单位是J/kg读焦每千克
⏹或J/m3:气体燃料(管道煤气、沼气)的单位是J/ m3读焦每立方米
2.燃烧放热的计算公式
①Q放=qm(热值以kg为单位时)
②或Q放=qv(热值以立方米为单位时)
3.热效率的定义
①由于燃料释放的能量只有一部分用来做有用功,还有相当一部分的能量散失了,
所以存在热效率
②用η表示,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,是小于1
的百分数
③计算公式:η=Q吸/Q放
4.常见的热效率
①蒸汽机效率:6-15%
②汽油机效率:20-30%(汽油燃点低,所以压缩比不能太高,所以效率低)
③柴油机效率:30-45%(压缩比相对汽油机要高,所以效率比汽油机高)
④石油气炉效率:50-60%
5. 提高效率的方法有
①改善燃料(将煤磨碎,使其与氧气充分接触;使用高品质汽油等)
②减少损耗(使机器转动部件保持润滑;将火力发电厂的废热用来取暖)。
物理九年级上册热机效率
在物理九年级上册中,热机效率是指热机工作时的效率,即有用功与燃料完全燃烧释放的热量之比。
热机效率通常用百分数来表示,由于热机在工作过程中总有能量的损失,所以热机效率总小于1。
影响热机效率的因素有很多,包括燃料的种类、质量、燃烧方式、燃烧室的设计、热机的制造工艺和运行方式等。
提高热机效率的方法包括改善燃烧方式、优化气缸设计、提高制造工艺和加强热机的维护保养等。
在柴油机和汽油机等不同类型的热机中,由于工作原理和构造的不同,其效率表现也会有所不同。
例如,柴油机的压缩冲程的压缩程度比汽油机大,这使得柴油机的效率比汽油机高。
希望以上信息可以帮到你。
【九年级物理】第十四章第2节 热机的效率
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。
初三物理热机的效率
反映了不同燃料在燃 烧过程中,化学能转 化为内能本领的大小
热机的效率
燃料
燃料的有效利用率:公式 如何提高燃料利用率 1、让燃料尽可能的充分燃烧 2、减少热量的散失
热机
热机的效率:公式 如何提高热机的效率 1、提高热机效率 2、创新改进,减少能量损失 3、利用废弃能量
热机
谢谢大家的观看
热机的效率
热机
第十四章 内能的利用
燃料的热值
同样烧开一壶水,使用不同的燃料,如用 煤和干木柴,所消耗的燃料的质量是一样多 吗?
燃料的热值
干木柴的热值是1.2×107J/k2×107J
与材料的种类有关
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
03热效率计算
03 热效率计算知识点讲解与点拨1.热值的公式及计算(1)把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(q )。
热值的单位是焦/千克(J/kg )【对气体:J/m 3】。
(2)燃料完全燃烧放出热量的计算:Q 完全= qm (一般对气体燃料:Q 完全= qV ) 【点拨】热值的单位为J/kg 时,用Q 完全= qm 计算;热值的单位为J/m 3时,用Q 完全= qV 计算。
2.热效率计算(1)用来做有用功的那部分能量与燃料完全燃烧放出能量之比,叫做热机的效率(η)。
(2)公式:qmW Q W 有用总有用==η【点拨】(1)利用内能来加热水,有用的那部分能量就是水吸收的热量即Q 吸=cm △t=cm(tt 0)。
(2)利用内能来做功,例如汽油机,有用的那部分能量为汽车做的有用功即汽车牵引力做的功,计算公式W=Fs 或W=Pt (3)总能量为燃料完全燃烧放出的热量专题训练一、单选题1.2022年,我国处于使用状态的汽车数量近2亿辆。
若每辆汽车每年耗油1.8t ,汽车内燃机的效率平均值取30%。
如果能把内燃机的效率提高到36%,全国每年可以节约燃油( ) A .6×1010 t B .3.6×109 t C .6×107t D .3.6×107t【答案】C【详解】因为汽车做的有用功为提高效率前后,每辆汽车每年做的有用功相等,则 即1122m m ηη=,21.8t 30%36%m ⨯=⨯解得每辆汽车每年耗油节省的质量 全国每年可以节约燃油故C 符合题意,ABD 不符合题意。
故选C 。
2.完全燃烧100克柴油放出的热量能使多少质量的水温度升高20℃[已知柴油的热值是4.2×107J/kg ,水的比热容是()34.210J/kg ⨯⋅℃,假定放出的热量被水完全吸收。
]( )A .2kgB .20kgC .50 kgD .500 kg【答案】C【详解】汽油完全燃烧所放出的热量为 不计热损,则由Q cm t =∆吸可知,水的质量为 故ABD 不符合题意,C 符合题意。
加热效率计算公式图文并茂
加热效率计算公式图文并茂在工业生产和日常生活中,加热是一个非常常见的过程。
无论是加热食物、加热水,还是加热工业原料,我们都需要考虑加热的效率。
加热效率是指在加热过程中,能量的利用程度,通常用来衡量加热系统的性能。
在本文中,我们将介绍加热效率的计算公式,并对其进行详细解析。
加热效率的计算公式如下:加热效率 = (实际加热量 / 理论加热量) × 100%。
其中,实际加热量是指在加热过程中真正被物体吸收的热量,而理论加热量则是根据加热系统的设计参数和热传导特性所计算出的热量。
通过计算加热效率,我们可以了解加热系统的能量利用情况,从而进行优化和改进。
在实际的工程应用中,我们可以通过以下步骤来计算加热效率:1. 确定加热系统的设计参数,包括加热功率、加热时间、加热温度等。
2. 测量实际加热过程中物体的温度变化,以确定实际加热量。
3. 根据加热系统的设计参数和物体的热传导特性,计算出理论加热量。
4. 将实际加热量和理论加热量代入上述的计算公式中,即可得到加热效率。
通过上述计算过程,我们可以得到加热系统的实际性能指标,从而进行加热效率的评估和优化。
在工业生产中,提高加热效率可以减少能源消耗,降低生产成本,提高生产效率,对于环境保护和资源节约也具有重要意义。
除了计算公式外,我们还可以通过图表的形式来展示加热效率的变化规律。
例如,我们可以绘制加热功率与加热效率的关系曲线,以直观地展示加热功率对加热效率的影响。
通过这样的图表分析,我们可以更好地理解加热系统的性能特点,为系统的优化提供依据。
总之,加热效率是一个重要的工程技术指标,对于工业生产和日常生活都具有重要意义。
通过计算公式和图表的形式,我们可以深入了解加热效率的计算方法和变化规律,为加热系统的优化和改进提供科学依据。
希望本文对大家有所帮助,谢谢阅读!。
初三物理热机的效率
1.在标准大气压下,质量为1kg初温 度为30×105J的热量后,温度升高 多少?末温度是多少?
2.在标准大气压下,质量为1kg初温 60×105J的热量后,温度升高多少? 末温度是多少?
第9页/Байду номын сангаас13页
例题2:用20g的酒精加热1kg水,
若酒精完全燃烧放出的热量70% 被水吸收,可使水的温度从10℃ 升高—90———℃? (q酒精=3.0×107J/(kg.℃,当 时为一个标准大气压)
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例题1:把5kg40℃的水烧开,需要完全燃烧 多少kg的干木柴?(已知干木柴的热值为 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) 解:Q吸=cm(t-t0)
=4200J/(kg·0C)×5kg×600C
=1.26 ×106J;
Q放=Q吸
m1=Q放/q
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二、热机效率: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。
蒸气机效率最低:6%~15%; 汽油机效率:20%~30%; 柴油机效率:30%~45%。
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提高热机效率的途径和方法: (l)尽可能减少各种热损失,保证 良好的润滑,减少因克服摩擦所消耗的能 量; (2)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 站来,燃料的利用率大大提高。
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感谢您的观看!
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答:在做功冲程,飞轮获得足够的动能而高速转动,在吸气、 压缩、排气三个冲程中,活塞的运动都是靠飞轮的惯性来完成的。
8、排气后,下一个工作过程是什么冲程? 答:吸气冲程
九年级物理热量热效率综合计算
九年级物理热量热效率综合计算Jenny was compiled in January 2021.小明家新安装了一台容积为0.5m3的太阳能热水器,加满水后,经过4h阳光的照射,水温由原来的20℃升高到了40℃.请问:在这4h内水吸收了多少热量?若这些热量由效率为20%的火炉燃烧焦炭来提供,则需要燃烧多少千克焦炭?=4.2×103J/(kg·℃)、焦炭的热值q=3.0×107J/kg] [水的比热容C水.一单缸汽油机的飞轮每分钟转600周,做功冲程中燃气对活塞的压强为5×105Pa,设压强在此过程中不变,活塞冲程为0.2m,活塞横截面积为100cm2,求汽油机的功率..某快艇使用的汽油热值约为4.6×107J/kg,密度约为0.7×103kg/m3,油箱容积50L,它在水中匀速航行时所受的阻力f=1400N,试求:⑴如果把油箱装满,则汽油的质量是多少?⑵若快艇匀速行驶46km,则牵引力所做的功是多少?⑶若快艇匀速行驶46km耗油8L,则发动机的效率为多少?.小明的爸爸新买了一辆小汽车,小明坐着这辆汽车匀速行驶144km,用时2h,消耗汽油9kg,其发动机的功率为23kW。
请运用所学的知识解答下列问题。
(汽油的热值为4.6×107J/kg)(1)观察小汽车的外型,结合所学物理知识,小明认为小汽车在水平路面高速行驶时对地面的压力比静止时。
(2)汽车匀速行驶时所受的牵引力是多大?(3)汽车发动机的效率是多少?.安全、清洁、方便的太阳能越来越受到人们的重视和广泛利用.如图所示,一太阳能热水器内装有质量为250kg,温度为20℃的水,在阳光照射一段时间后,水温升高到80℃.(1)水吸收的太阳能是多少?(2)这些能量相当于完全燃烧多少千克干木柴放出的热量?(q干木柴=1.2×107J/kg)6、某中学为学生供应开水,用锅炉将200kg的水从25℃加热到100℃,燃烧了6kg的无烟煤。
热机的效率公式
热机的效率公式
考生在备考就会复习到热机的效率这个部分,那热机的效率公式是什么呢?还不知道的考生看过来,下面由小编为你精心准备了“热机的效率公式”,持续关注本站将可以持续获取更多的考试资讯!
热机的效率公式
热机效率公式:η=Q有/Q放×100%。
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。
一、热机效率公式是什么
是指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,如果用ηm表示,则有ηm=Q3/(Q1-Q2)等。
热机效率公式应为η=Q有/Q放×100%
二、热机介绍
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。
热机是利用内能来做功的机器。
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,水沸腾后将瓶塞顶出去,水蒸气的一部分内能转化为瓶塞的机械能。
)。
蒸汽机热效率
蒸汽机的热效率是指其从燃料中转化为有用功的能量比例。
热效率可以通过以下公式计算:
热效率= (有用功输出/ 燃料能量输入) ×100%
其中,有用功输出表示蒸汽机所产生的有效功率,燃料能量输入则代表蒸汽机所消耗的燃料的能量。
蒸汽机的热效率受多种因素影响,包括燃烧过程、热能损失和机械摩擦等。
以下是一些常见的因素:
1. 燃烧效率:燃料的完全燃烧会释放出更多的热能,提高了热效率。
燃烧不完全或存在燃料泄漏等问题将导致热能损失。
2. 蒸汽温度和压力:蒸汽机运行时的蒸汽温度和压力决定了能够转化为功的热能量。
较高的温度和压力可以提高热效率。
3. 散热损失:在蒸汽机运行过程中,会有一部分热能以散热的形式流失到周围环境中,包括冷却水、烟气和机械部件等。
减少散热损失可以提高热效率。
4. 机械摩擦:蒸汽机中的运动部件之间存在摩擦,会产生热能损失。
通过良好的润滑和减少机械阻力等措施可以降低这种损失。
总体而言,热效率是衡量蒸汽机性能优劣的重要指标。
通过优化燃烧过程、提高蒸汽温度和压力、减少散热损失和机械摩擦,可以提高蒸汽机的热效率,并实现更高效率的能源转换。
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微专题(一)__热效率的计算
二、热机效率 4.[2018· 新华月考]某汽车发动机的功率为92 kW,该汽车以10 m/s 的速度行驶了10 km,消耗汽油10 kg。汽油的热值为q=4.6×107 J/kg, 求: (1)10 kg汽油完全燃烧放出的热量。 (2)发动机做的有用功。 (3)发动机的效率。
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微专题(一)__热效率的计算
3.[2017· 柘城县期中]某物理兴趣小组的同学,用煤炉给100 kg的水加 热,同时他们绘制了如图所示的加热过程中水温随时间变化的图线。若 在6 min内完全燃烧了2 kg的煤,水的比热容为4.2×103 J/(kg· ℃),煤的热 值为3×107 J/kg。求: (1)煤完全燃烧产生的热量。 (2)经过6 min时间加热,水所吸收的热量。 (3)煤炉烧水时的热效率。
7 W 1.08×10 J P= t = 3 600 s =3 000 W。
水
Vg=1.0×103 kg/m3×54 m3×10 N/kg=
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微专题(一)__热效率的计算
(3)因为水泵的效率为 η=40%, W有 根据 η= Q 可得,柴油完全燃烧所放出的热量: W有 1.08×107 J Q= η = 40% =2.7×107 J, 则消耗柴油的质量: 2.7×107 J Q m= q = ≈0.63 kg。 4.3×107 J/kg
解:(1)整瓶液化气完全燃烧释放的热量: Q放=mq=12 kg×4.2×107 J/kg=5.04×108 J。 (2)由题知,Q吸=c水m水Δt=Q放×40%=5.04×108 J×40%=2.016×108 J, 水的质量: Q吸 2.016×108 J m 水= = =600 kg。 c水Δt 4.2×103 J/(kg· ℃)×(100 ℃-20 ℃)
根据表中数据计算:完全燃烧
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(4)通过实验得到的燃料热值与实际相比是偏 小 (选填“大”或“小”), 你认为出现这样情况的主要原因是: 燃料燃烧放出的热量没有被液体完全
吸收 。
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2.[2016· 张家界]新农村建设中正大力推广使用瓶装液化气,如果每瓶中 装入12 kg液化气,液化气的热值取4.2×107 J/kg,则: (1)每瓶液化气全部完全燃烧放出多少热量? (2)若放出的热量有40%被利用,在标准大气压下可把多少千克的水从 20 ℃加热至沸腾?[c水=4.2×103 J/(kg· ℃)]
九年级JK版物理
第二章
微专题(一)
微专题(一)__热效率的计算
微专题(一)
热效率的计算
一、热值与加热效率 1.如图,甲、乙、丙三图中的装置完全相同,燃料的质量都是 10 g,烧杯内的液体质量和初温也相同。
甲
乙
丙
(1)比较不同燃料的热值,应选择 甲、乙 两图进行实验,燃料完全燃 烧放出的热量的多少是通过 温度计示数 (选填“温度计示数”或“加热 时间”)来反映的。
解:(1)汽油完全燃烧放出的热量: Q放=mq=10 kg×4.6×107 J/kg=4.6×108 J。
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s (2)由v= t 可得,行驶10 km需要的时间: s 10×10 m t=v= 10 m/s =1 000 s, W 由P= t 可得发动机做的有用功: W=Pt=92 000 W×1 000 s=9.2×107 J。 (3)汽车发动机的效率: 9.2×107 J W η= ×100%= ×100%=20%。 Q放 4.6×108 J
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பைடு நூலகம்
微专题(一)__热效率的计算
解:(1)煤完全燃烧产生的热量: Q 放=mq=2 kg×3×107 J/kg=6×107 J。 (2)由图可知,经过 6 min 时间加热后水温由 20 ℃达到 80 ℃, 则水吸收的热量: Q 吸=cm(t-t0)=4.2×103 J/(kg· ℃)×100 kg×(80℃-20℃)=2.52× 107 J。 (3)煤炉烧水时的热效率: Q吸 2.52×107 J η= ×100%= ×100%=42%。 Q放 6×107 J
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5.[2016· 本溪]如图所示为 FDP30C 型柴油水泵机组(水泵机组动力由 柴油机提供),它的优点是重量轻、体积小、功率大,省时、省油、省心。 该水泵机组的效率为 40%, 正常工作 1 小时可以将 54 m3 的水抽到 高处, 请计算这个过程中: (ρ 水=1.0×103 kg/m3, g=10 N/kg, q 柴油=4.3× 107 J/kg) (1)水泵机组对水做了多少功? (2)水泵机组的有用功功率是多少? (3)水泵机组消耗多少千克柴油?(结果保留两位小数)
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微专题(一)__热效率的计算
(2)比较不同物质吸热升温的特点,应选择 甲、丙 两图进行实验。 (3)若在研究不同燃料热值实验时,记录数据如下表: 燃料 1 2 燃料2的热值是 1.2×106 加热前液 15 15 J/kg。 燃料燃尽时 35 25 燃料1放出的热量为 2.4×104 J, 燃料的 2.4×106 体温度(℃) 液体温度(℃) 热值(J/kg)
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6.[2017· 重庆期中]某新型四轮沙滩卡丁车如图所示,其满载时的质量 为 500 kg。该卡丁车满载时在水平沙滩上做匀速直线运动,行驶了 10 min, 共消耗了 0.6 kg 的汽油, 其发动机将汽油完全燃烧释放的热量转化为机械能 的效率是 25%。行驶过程中卡丁车所受阻力为其总重力的 0.2 倍。(q 4.6×107 J/kg,g=10 N/kg)求: (1)0.6 kg 汽油完全燃烧释放的热量为多少? (2)这段时间内卡丁车发动机的机械功率是多少? (3)卡丁车匀速行驶的速度是多少?
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解:(1)1 h 所抽送的水的体积 V=54 m3, 这些水的重力 G=mg=ρ 5.4×105 N, 这些水被提升的高度为 h=20 m, 所做的有用功: W 有=Gh=5.4×105 N×20 m=1.08×107 J。 (2)水泵机组的有用功功率: