热机的效率

14.2热机的效率

学习目标

1、理解并掌握热值的概念、单位、计算公式2、会运用热值的计算公式进行计算

3、理解并掌握热机效率的概念、热量散失的途径、提高热机效率的方法4、了解燃料燃烧对环境的影响。

课堂导学

一、燃料的热值

1.（

1）燃料的种类很多，按照物体状态的不同分为固体燃料、液体燃料和气体燃料，请说出我们生活中常见的固体燃料、液体燃料和气体燃料有哪些?（2）燃料燃烧时会放出能量，请同学们根据身边的现象思考：

不同种类的燃料燃烧时释放的能量是否相同？

2、为了反映不同燃料燃烧时放出能量的多少，物理学中引入了的概念。

（1）热值的定义：

某种固体或者液体燃料放出的

与其

之比，叫做这种燃料的

；

热值用字母表示；

热值在数值上等于

某种燃料

放出的热量。

（2）热值的单位

，符号是

。

（3）利用热值计算热量的公式是

。

（4）观察小资料中常见燃料的热值表，说明热值是燃料的

之一，汽油的热值是

，二、热机的效率

1、热机效率定义是____________________________________，热机效率用字母表示。

计算公式应该写成

2、蒸汽机的效率很低，只有

，汽油机的效率为

，柴油机的效率为

。3、是热机性能的重要指标。

4、观察右图，想一想热机的效率能达到100﹪吗？为什么？我们应该如何提高热机效率？

课堂精练

例1：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。（无烟煤的热值是3.4×107J/kg,水的比热容为4.2×103J/(kg·℃)）（1）锅炉内200Kg的水吸收的热量是多少焦耳？（2）6Kg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？

例2：小洋家煮饭、烧水使用的是管道天然气，已知天然气的热值为8.4×107J／m3，放出的热量有50％被有效利用，现要将质量为4kg，初温为25℃的水加热到100℃，需要完全燃烧多少立方米的天然气？

课后精炼

1.2009

年

4

月

15

日零时

16分，我国在西昌卫星发射中心用“长征三号丙”运载火箭，成功将第二颗北斗导航卫星送入预定轨道。“长征三号丙”运载火箭采用液态氢做为火箭的燃料，原因是液态氢具有（）

A.较大的比热容

B.较低的沸点

C.较大的热值

D.较高的凝固点

2.关于燃料的热值，以下说法中正确的是（

）

A.燃料的热值与燃料的种类有关系，与燃料的质量和燃烧状况无关B.燃烧1千克某种燃料放出的热量叫这种燃料的热值C.燃料燃烧时，质量越大，热值越大

D.燃料不完全燃烧时的热值比完全燃烧时的热值小3.甲内燃机比乙内燃机的效率高，表示（）

A.甲内燃机的功率比较大B.甲燃烧需要的燃料较少

C.工作时间相同，甲耗油较少

D.甲把燃料燃烧时释放的内能转化为机械能的比例较大

4.近期煤价节节攀升，少数不法商贩将煤矸石破碎后掺在优质煤中高价销售，客户为了不上当，最恰当的方法是检测下列物理量的中（）

A.热值

B.比热容

C.温度

D.质量

5.关于热机的效率，下列说法正确的是（）

A.蒸汽机效率比内燃机高

B.热机的功率越大，它的效率一定越高C.热机的效率是热机性能的重要指标

D.热机使用的燃料热值越大，热机效率就越高．

6.如图所示为内燃机的能量流向图，热机效率（η）等于（

）

7.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用鼻子闻一下，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.尾气的颜色越黑，柴油机越节能8.以下提高热机效率的方法中，错误的是（）

A.尽量减小热机功率B.尽量使燃料充分燃烧C.保证转动部分良好的润滑D.尽量减少各种热散失

9.下列说法错误的是（

）

A.将菜炒熟的过程中，分子热运动加剧，香味越来越浓

B.将活塞迅速压下时，筒内空气的温度升高，蘸了乙醚的棉花燃烧起来C.1Kg的汽油在气缸内燃烧放出的热量，就是汽油的热值

D.由于沙石的比热容比海水的小，导致沙漠地区的昼夜温差比沿海地区的大10.下列说法正确的是（

）

A.热值与燃料的燃烧情况有关

B.比热容与物体吸收或放出的热量有关C.做功和热传递是改变物体内能的两种方式

D.固体很难被压缩，是因为分子之间只存在斥力的作用

11.与煤炭相比，使用天然气能减少对空气的污染。天然气的热值是7．5×107J／m3，若某家庭一个月使用了10m3的天然气，则这些天然气完全燃烧时放出的热量是____________J；这些热量相当于完全燃烧_________kg烟煤放出的热量。(设烟煤的热值是3.0×l07J／kg)

12.煤油的热值是4.6×107

J/kg,意义是，将质量4kg的煤

油完全燃烧放出的热量是

,如果将煤油倒掉一半,它的热值将为

J/kg.

13.2009年5月15日，陈家冲垃圾卫生填埋场启动点火，实现了我省首个填埋气体发电，从而减小了填埋气体对周围地区的污染。该项目

一年大约可以燃烧108kg填埋气体，如果这些填埋气体的热值约为2×107

J/kg，那么这些气体完全燃烧可以产生约

J的热量以供发电。

14.小星家的太阳能热水器，水箱容积是200L．小星进行了一次观察活动：

某天早上，他用温度计测得自来水的温度为20℃，然后给热水器水箱送满水，中午时“温度传感器”显示水箱中的水温为45℃．请你求解下列问题：

（1）水箱中水的质量；水吸收的热量【c水=4.2×103J／(kg·℃)】

（2）如果水吸收的这些热量，由燃烧煤气来提供，而煤气灶的效率为40％，求至少需要燃烧多少kg的煤气（煤气的热值为q=4.2×107J／kg）