14.2 热机的效率
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___3_5_%_____。
3.如图所示为内燃机的能量流向图，则热机效率为( B )
A.EE12×100% B.EE31×100% C.E3＋E1E4×100% D.E1＋E2＋EE33＋E4＋E5×100%
实际放出的热量会小于4.05×107J,所有燃料都 不可能做到完全燃烧。
放出的热量也不可能全部被水吸收，水实际吸收的 热量，称为有效利用的热量。
2、炉子的效率：
1)定义：
有效利用的热量（水吸收的热量）与 燃料完 全燃烧放出的热量之比。
2）公式： η=
Q吸 Q放
=
cm△t mq
3、热机的效率
（1）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？
•17
小结：热值
1、定义：指单位质量的某种物质完全燃
烧所放出的热量。其符号是q。
2、单位，符号： J/kg, (J/m3)
3、公式：
qQ m
或
q
Q V
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。
5、公式： η=
W有
Q放
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 )
再算算，若用干木柴完全燃烧来获得这些热量， 需要多少吨干木柴？(干木柴的热值1.2×107 J/kg)
Q氢=Q木
需要干木柴
mQ q
1.4 1012 J 1.2 107 J/kg
1.2
105
kg
约120吨干木柴完全燃烧放出的热量等于10吨氢 完全燃烧放出的热量。
4、小明某次用火炉烧水时，共消耗了1.5kg的烟煤， 试计算这些烟煤完全燃烧放出多少焦的热量（烟煤 的热值q=2.7×107J/kg)?
我们用热值表示燃料放出热量的本领。
3、热值
（1）热值：
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。其符
号是q。
热值在数值上等于1kg某种燃料完全燃烧放出的热量。
（2）公式： q Q
m
公式变形： Q mq
Q
或
q V
m
Q放 q （适用于固体、液体燃料）
（3）单位： 焦每千克 符号 J/kg, (J/m3)
氢 1.4×108 J·kg-1 煤气 约3.9×107 J·m-3 天然气 (7.1～8.8) ×107 J·m-3
1.不同物质的热值一般相同吗？ 2.有没有不同物质热值相同的？ 3.哪种物质的热值最大 ？它是多少？表示的物理意义是什么？
1千克氢气完全燃烧时放出的热量是1.4×108J.
所以火箭发动机用液氢做燃料
3、热机的种类：
蒸汽机
燃料
木炭、煤
内燃机
汽油、柴油
汽轮机
天燃气、液化石油气
喷气发动机 火箭发动机
航空煤油,
液态氢
为什么火箭发动机要用液态氢气作燃料？
第二节 热机的效率
一、燃料的热值：
1、燃料的分类：固体燃料、液体燃料和气体燃料。
例如： 柴、煤炭、煤油、煤气、天然气；
2、 燃料燃烧的化学反应：
能量转化： 化学能→内能
作2用、：燃给用料人来燃类 加烧提热的供或化绝做学大功反部；应分：能量，
ห้องสมุดไป่ตู้
根据生活中的经验，相同质量的不同燃料， 燃烧时放出的热量相同吗？
经验告诉我们，等质量的液化石油气、煤和干木柴，充 分燃烧，液化石油气煤放出的热量最多，干木柴放出的热量 最少。 这说明：相同质量的不同燃料完全燃烧放出的热量是不同的。
2、1kg汽油的热值和2kg汽油的热值哪个大？
一样大
1m³天然气完全燃烧的热值和未完全燃烧的热值，哪
个大？
一样大
•9
3、根据热值表，计算一下10吨氢完全燃烧放出 多少焦耳的热量？(氢的热值是1.4×108 J/kg)
Q放 = mq
= 10×103 kg×1.4×108 J/kg =1.4×1012 J
知识回顾
1、内能的获得：
通过燃料的燃烧，将燃料内部的__化__学__能转化为___内____能。 2、内能的利用：
（1）、利用内能__加__热___。 （2）、利用内能_做___功___。
通过燃料燃烧获取内能并转化为机械能
3、热机是________________________________的装置。
热机燃料完全燃烧放出的热量走向示意图
（2）热机的效率
定义: 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。
公式:
W有
η=
Q放
热机的效率小于1
汽油机的效率为 20%~30%
蒸汽机的效率只有 6%~15%
柴油机的效率为 30%~45%
4、提高热机效率的方法：
（1）使燃料充分燃烧; （2）尽量减少各种热量损失； （3）注意保养，保证良好的润滑，减少因克 服摩擦而额外消耗的能量 （4）利用废气的能量，如利用热电站废气来 供热。
解：Q=mq=1.5kg×2.7×107J/kg =4.05×107J
答：这些煤完全燃烧放出的热量为4.05×107J。
二、热机的效率
1、燃料的利用率：
思考：上题中小明烧水用了1.5kg的烟煤，这些煤 完全燃烧放出的热量为4.05×107J，实际放 出的热量是4.05×107J吗？为什么？水实际 吸收的热量呢？
（4）、燃料的热值表、意义：
干木柴 约1.2×10 7J·kg-1 烟煤 约2.9×107 J·kg-1 无烟煤 约3.4×107 J·kg-1 焦炭 3.0×107 J·kg-1 木炭 3.4×107 J·kg-1 酒精 3.0×107 J·kg-1
柴油 3.3×107 J·kg-1 煤油 4.6×107 J·kg-1 汽油 4.6×107 J·kg-1
(5)热值是燃料的一种特性，反映了不同燃料 在燃烧过程中，化学能转化为内能的本领的 大小，也就是说，它是燃料本身的一种性质， 其大小只与燃料的种类有关，与燃料的质量 （体积）、是否燃烧、是否完全燃烧无关。
•练一练
1、关于燃料的热值正确的是（ B）
A．燃料的热值与燃料的燃烧程度有关 B．燃料的热值与燃料的种类有关 C．燃料的热值与燃料的多少有关 D．燃料的热值与上面三个因素都有关
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
2．一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.如图所示为内燃机的能量流向图，则热机效率为( B )
A.EE12×100% B.EE31×100% C.E3＋E1E4×100% D.E1＋E2＋EE33＋E4＋E5×100%
实际放出的热量会小于4.05×107J,所有燃料都 不可能做到完全燃烧。
放出的热量也不可能全部被水吸收，水实际吸收的 热量，称为有效利用的热量。
2、炉子的效率：
1)定义：
有效利用的热量（水吸收的热量）与 燃料完 全燃烧放出的热量之比。
2）公式： η=
Q吸 Q放
=
cm△t mq
3、热机的效率
（1）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？
•17
小结：热值
1、定义：指单位质量的某种物质完全燃
烧所放出的热量。其符号是q。
2、单位，符号： J/kg, (J/m3)
3、公式：
qQ m
或
q
Q V
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。
5、公式： η=
W有
Q放
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 )
再算算，若用干木柴完全燃烧来获得这些热量， 需要多少吨干木柴？(干木柴的热值1.2×107 J/kg)
Q氢=Q木
需要干木柴
mQ q
1.4 1012 J 1.2 107 J/kg
1.2
105
kg
约120吨干木柴完全燃烧放出的热量等于10吨氢 完全燃烧放出的热量。
4、小明某次用火炉烧水时，共消耗了1.5kg的烟煤， 试计算这些烟煤完全燃烧放出多少焦的热量（烟煤 的热值q=2.7×107J/kg)?
我们用热值表示燃料放出热量的本领。
3、热值
（1）热值：
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。其符
号是q。
热值在数值上等于1kg某种燃料完全燃烧放出的热量。
（2）公式： q Q
m
公式变形： Q mq
Q
或
q V
m
Q放 q （适用于固体、液体燃料）
（3）单位： 焦每千克 符号 J/kg, (J/m3)
氢 1.4×108 J·kg-1 煤气 约3.9×107 J·m-3 天然气 (7.1～8.8) ×107 J·m-3
1.不同物质的热值一般相同吗？ 2.有没有不同物质热值相同的？ 3.哪种物质的热值最大 ？它是多少？表示的物理意义是什么？
1千克氢气完全燃烧时放出的热量是1.4×108J.
所以火箭发动机用液氢做燃料
3、热机的种类：
蒸汽机
燃料
木炭、煤
内燃机
汽油、柴油
汽轮机
天燃气、液化石油气
喷气发动机 火箭发动机
航空煤油,
液态氢
为什么火箭发动机要用液态氢气作燃料？
第二节 热机的效率
一、燃料的热值：
1、燃料的分类：固体燃料、液体燃料和气体燃料。
例如： 柴、煤炭、煤油、煤气、天然气；
2、 燃料燃烧的化学反应：
能量转化： 化学能→内能
作2用、：燃给用料人来燃类 加烧提热的供或化绝做学大功反部；应分：能量，
ห้องสมุดไป่ตู้
根据生活中的经验，相同质量的不同燃料， 燃烧时放出的热量相同吗？
经验告诉我们，等质量的液化石油气、煤和干木柴，充 分燃烧，液化石油气煤放出的热量最多，干木柴放出的热量 最少。 这说明：相同质量的不同燃料完全燃烧放出的热量是不同的。
2、1kg汽油的热值和2kg汽油的热值哪个大？
一样大
1m³天然气完全燃烧的热值和未完全燃烧的热值，哪
个大？
一样大
•9
3、根据热值表，计算一下10吨氢完全燃烧放出 多少焦耳的热量？(氢的热值是1.4×108 J/kg)
Q放 = mq
= 10×103 kg×1.4×108 J/kg =1.4×1012 J
知识回顾
1、内能的获得：
通过燃料的燃烧，将燃料内部的__化__学__能转化为___内____能。 2、内能的利用：
（1）、利用内能__加__热___。 （2）、利用内能_做___功___。
通过燃料燃烧获取内能并转化为机械能
3、热机是________________________________的装置。
热机燃料完全燃烧放出的热量走向示意图
（2）热机的效率
定义: 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。
公式:
W有
η=
Q放
热机的效率小于1
汽油机的效率为 20%~30%
蒸汽机的效率只有 6%~15%
柴油机的效率为 30%~45%
4、提高热机效率的方法：
（1）使燃料充分燃烧; （2）尽量减少各种热量损失； （3）注意保养，保证良好的润滑，减少因克 服摩擦而额外消耗的能量 （4）利用废气的能量，如利用热电站废气来 供热。
解：Q=mq=1.5kg×2.7×107J/kg =4.05×107J
答：这些煤完全燃烧放出的热量为4.05×107J。
二、热机的效率
1、燃料的利用率：
思考：上题中小明烧水用了1.5kg的烟煤，这些煤 完全燃烧放出的热量为4.05×107J，实际放 出的热量是4.05×107J吗？为什么？水实际 吸收的热量呢？
（4）、燃料的热值表、意义：
干木柴 约1.2×10 7J·kg-1 烟煤 约2.9×107 J·kg-1 无烟煤 约3.4×107 J·kg-1 焦炭 3.0×107 J·kg-1 木炭 3.4×107 J·kg-1 酒精 3.0×107 J·kg-1
柴油 3.3×107 J·kg-1 煤油 4.6×107 J·kg-1 汽油 4.6×107 J·kg-1
(5)热值是燃料的一种特性，反映了不同燃料 在燃烧过程中，化学能转化为内能的本领的 大小，也就是说，它是燃料本身的一种性质， 其大小只与燃料的种类有关，与燃料的质量 （体积）、是否燃烧、是否完全燃烧无关。
•练一练
1、关于燃料的热值正确的是（ B）
A．燃料的热值与燃料的燃烧程度有关 B．燃料的热值与燃料的种类有关 C．燃料的热值与燃料的多少有关 D．燃料的热值与上面三个因素都有关
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
2．一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