14.2热机的效率(内含大量flash动画)
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复习
内燃机的定义与分类。
内燃机的四个冲程以及各个冲程的能量是 如何转化的。
在四个冲程中你认为有哪些热量损失？
请计算：
干木柴
烟煤
汽油
第十四章内能的利用
第二节 热机的效率
它们都离不开燃料。
燃料燃烧的过程是化学能转变为内能的过程。
〖请你说说〗
日常生活中常用到的燃料有哪些？
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。
2、航天工业中的火箭是用液态氢作为燃料的， 这是因为液态氢具有（ D ）
A、较小的质量
B、较小的密度
C、较大的比热容 D、较大的热值
讨论交流：热机工作时，能不能将燃料所蕴
藏的化学能全部用来对外做有用功呢？
废气排出带走 的能量 由于机械传 动等，克服 摩擦所消耗 的能量
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。
当堂检测反馈
完全燃烧140克焦炭（焦炭的热值为 3.0×10 7 J/kg)能放出多少热量？
1、四口这家分别单独使用不同种类的燃料时的平 均月消耗分别为：木柴约200千克，烟煤约80千 克，液化石油气约30千克，煤气约60千克。这四 种燃料中的热值最高的是（ A ） A、液化石油气 B、煤气 C、烟煤 D、木柴
讨论交流
• 如何保护我们的环境？
1.改进燃烧设备，加装消烟除尘装置;
2.集中供热；
3.改用气体燃料，普及煤气和天然气；
4.充分开发利用污染少和无污染的新能源。
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
1、柴油机是工农业生产中常用的热机，已知某型 号柴油机的效率是30%，在柴油机内完全燃烧2千 克柴油能放热 6.6×107 J，这些热通过柴油机 的转化能对外做有用功 1.98×107 J。 （柴油的热值为3.3×107J/kg）
各种热机的效率:
蒸汽机:6﹪~15﹪
汽油机：20﹪~30﹪ 柴油机：30﹪~40﹪
飞机上的喷气式发动机：50﹪~60﹪
4、热机的效率是热机性能的重要指标
想一想
热机的效率能达到100%吗？为什么？
不能达到100%，因为热机中可用于 做有用功的能量只是燃料完全燃烧所放出的 能量的一部分，因为各种热量损失以燃料条 件的限制，这部分能量远远小于总能量，所 以其与燃料完全燃烧所放出的总能量的比值 必然小于1，即热机效率小于100%。
7
若只有60%的能量能被这些水吸收，则水的 温度能从20º C上升到多少º C？
4、一台效率为40%的柴油机，当输出66000J 的有用功时，消耗的柴油质量为多少kg？
解：Q总=
Q有 = η 66000 40% J=165000J 165000J 4.3×10 7J/kg
-3
Q总 消耗的柴油量：m= q =
环境保护
• 热机为人类的发展做出了重大贡献，但也 带来了许多环境污染问题：
酸雨的危害
1.对人体健康的直接危害,硫酸雾和硫酸盐雾 的毒性比二氧化硫大得多,可以侵入肺的深部 组织,引起肺水肿等疾病而使人致死. 2.引起河流、湖泊的水体酸化,严重影响水生 动植物的生长. 3.破坏土壤、植被、森林. 4.腐蚀金属、油漆、皮革、纺织品及建筑材料. 5.渗入地下,使水中铝、铜、锌、镉的含量比 中性地下水中高很多倍.
2、完全燃烧140克焦炭（焦炭的热值为 3.0×107J/kg)能放出多少热量？若这些热量的 30%被水吸收，则能使30kg 、20℃的水温度升 高到多少度？
3、汽油的热值是4.6×10 J/kg，完全燃烧 210g汽油能放出多少热量？若这些热量全部被 水吸收，可使多少水从20º C升高到43º C。水的 3 比热容为4.2×10 J/（kg•ºC）
燃料可分 为三种 气体燃料 固体燃料
液体燃料
一、质量相等的不同燃料在完全燃烧时所放 出的热量是不同的。 二、我们把某种燃料完全燃烧时所放出的热 量与其质量之比叫做燃料的热值。
2、热值的符号：q
3、Q=mq
Q：燃料完全燃烧释放的 热量
ｑ：燃料的热值 ｍ：燃料的质量 V：气体燃料的体积
气体：Q=Vq
固体和液 体燃料
4、单位：焦每千克 J/kg 焦每立方米（J/m3）
气体燃料
5、热值是物质的一种属性，
与质量、放出的热量无关。
反映燃料燃烧时化学能转化为内能的 本领的大小的物理量，
6、无烟煤的热值为3.4×107J/kg，
意义：表示1kg的煤在完全燃烧时所放出的热量为 3.4×107J。
液化气的热值为4.9×107J/m3，表示1m3的液化气 在完全燃烧时所放出的热量为4.9×107J。
三、热机的效率：
1、定义：用来做有用功的那部分能量与燃料 完全燃烧放出来的能量之比称为热机效率。
2、
η=
Q有
Q放
×100%
提高热机效率可提高燃料的利用率
提高热机的效率的途径？ （1）使燃料充分燃烧; （2）尽量减少各种热量损失； （3）在热机的设计和制造上采用先进的技术； （4）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能量。
≈3.8×10 kg
答：消耗的柴油质量为 3.8×10 kg
-3
内燃机的定义与分类。
内燃机的四个冲程以及各个冲程的能量是 如何转化的。
在四个冲程中你认为有哪些热量损失？
请计算：
干木柴
烟煤
汽油
第十四章内能的利用
第二节 热机的效率
它们都离不开燃料。
燃料燃烧的过程是化学能转变为内能的过程。
〖请你说说〗
日常生活中常用到的燃料有哪些？
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。
2、航天工业中的火箭是用液态氢作为燃料的， 这是因为液态氢具有（ D ）
A、较小的质量
B、较小的密度
C、较大的比热容 D、较大的热值
讨论交流：热机工作时，能不能将燃料所蕴
藏的化学能全部用来对外做有用功呢？
废气排出带走 的能量 由于机械传 动等，克服 摩擦所消耗 的能量
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。
当堂检测反馈
完全燃烧140克焦炭（焦炭的热值为 3.0×10 7 J/kg)能放出多少热量？
1、四口这家分别单独使用不同种类的燃料时的平 均月消耗分别为：木柴约200千克，烟煤约80千 克，液化石油气约30千克，煤气约60千克。这四 种燃料中的热值最高的是（ A ） A、液化石油气 B、煤气 C、烟煤 D、木柴
讨论交流
• 如何保护我们的环境？
1.改进燃烧设备，加装消烟除尘装置;
2.集中供热；
3.改用气体燃料，普及煤气和天然气；
4.充分开发利用污染少和无污染的新能源。
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
1、柴油机是工农业生产中常用的热机，已知某型 号柴油机的效率是30%，在柴油机内完全燃烧2千 克柴油能放热 6.6×107 J，这些热通过柴油机 的转化能对外做有用功 1.98×107 J。 （柴油的热值为3.3×107J/kg）
各种热机的效率:
蒸汽机:6﹪~15﹪
汽油机：20﹪~30﹪ 柴油机：30﹪~40﹪
飞机上的喷气式发动机：50﹪~60﹪
4、热机的效率是热机性能的重要指标
想一想
热机的效率能达到100%吗？为什么？
不能达到100%，因为热机中可用于 做有用功的能量只是燃料完全燃烧所放出的 能量的一部分，因为各种热量损失以燃料条 件的限制，这部分能量远远小于总能量，所 以其与燃料完全燃烧所放出的总能量的比值 必然小于1，即热机效率小于100%。
7
若只有60%的能量能被这些水吸收，则水的 温度能从20º C上升到多少º C？
4、一台效率为40%的柴油机，当输出66000J 的有用功时，消耗的柴油质量为多少kg？
解：Q总=
Q有 = η 66000 40% J=165000J 165000J 4.3×10 7J/kg
-3
Q总 消耗的柴油量：m= q =
环境保护
• 热机为人类的发展做出了重大贡献，但也 带来了许多环境污染问题：
酸雨的危害
1.对人体健康的直接危害,硫酸雾和硫酸盐雾 的毒性比二氧化硫大得多,可以侵入肺的深部 组织,引起肺水肿等疾病而使人致死. 2.引起河流、湖泊的水体酸化,严重影响水生 动植物的生长. 3.破坏土壤、植被、森林. 4.腐蚀金属、油漆、皮革、纺织品及建筑材料. 5.渗入地下,使水中铝、铜、锌、镉的含量比 中性地下水中高很多倍.
2、完全燃烧140克焦炭（焦炭的热值为 3.0×107J/kg)能放出多少热量？若这些热量的 30%被水吸收，则能使30kg 、20℃的水温度升 高到多少度？
3、汽油的热值是4.6×10 J/kg，完全燃烧 210g汽油能放出多少热量？若这些热量全部被 水吸收，可使多少水从20º C升高到43º C。水的 3 比热容为4.2×10 J/（kg•ºC）
燃料可分 为三种 气体燃料 固体燃料
液体燃料
一、质量相等的不同燃料在完全燃烧时所放 出的热量是不同的。 二、我们把某种燃料完全燃烧时所放出的热 量与其质量之比叫做燃料的热值。
2、热值的符号：q
3、Q=mq
Q：燃料完全燃烧释放的 热量
ｑ：燃料的热值 ｍ：燃料的质量 V：气体燃料的体积
气体：Q=Vq
固体和液 体燃料
4、单位：焦每千克 J/kg 焦每立方米（J/m3）
气体燃料
5、热值是物质的一种属性，
与质量、放出的热量无关。
反映燃料燃烧时化学能转化为内能的 本领的大小的物理量，
6、无烟煤的热值为3.4×107J/kg，
意义：表示1kg的煤在完全燃烧时所放出的热量为 3.4×107J。
液化气的热值为4.9×107J/m3，表示1m3的液化气 在完全燃烧时所放出的热量为4.9×107J。
三、热机的效率：
1、定义：用来做有用功的那部分能量与燃料 完全燃烧放出来的能量之比称为热机效率。
2、
η=
Q有
Q放
×100%
提高热机效率可提高燃料的利用率
提高热机的效率的途径？ （1）使燃料充分燃烧; （2）尽量减少各种热量损失； （3）在热机的设计和制造上采用先进的技术； （4）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能量。
≈3.8×10 kg
答：消耗的柴油质量为 3.8×10 kg
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