第2節熱機的效率柴薪煤炭石油天然氣從哪里獲得內能？討論:

一個家庭使用不同燃料(如木柴、煤炭、液化石油氣）燒水做飯，燃料的消耗量相同嗎？為什么？不同燃料的放熱本領相同嗎？怎么比較它們誰的放熱本領強呢？經驗告訴我們，等質量的煤和干木柴，充分燃燒，煤放出的熱量要比柴多得多。我們用熱值這個概念來表示燃料放出熱量的本領。一、燃料的熱值想想議議Z.x.x.K一、燃料的熱值1、定義：某種燃料完全燃燒放出的熱量與其質量之比叫做這種燃料的熱值。2、符號:qJ/kg5、燃燒的實質：化學能轉化為內能。3、公式：q=Q/m4、單位：6、熱值在數值上等于1kg某種燃料完全燃燒放出的熱量Q放=mq

燃料的熱值只與燃料的種類有關，與燃料的質量、是否完全燃燒無關請說出你熟悉的燃料的熱值，并說明其物理意義。2．了解燃料的熱值表問：（1）干木柴的熱值是多少？表示什么意義？熱值是燃料的一種性質，每種燃料有自己的熱值。（2）2kg的干木柴完全燃燒放出的熱量是多少？1kg干木柴完全燃燒放出的熱量是1.2×107J2kg干木柴完全燃燒放出的熱量是2×1.2×107J熱值的計算公式：Q放=mqZx.xk問：（3）煤氣的熱值是多少？表示什么意義？（4）2m3煤氣完全燃燒放出的熱量是多少？1m3煤氣完全燃燒放出的熱量是3.9×107J2m3煤氣完全燃燒放出的熱量是2×3.9×107J熱值的計算公式：Q放=Vq為什么發射火箭上天要用氫做燃料？3．有關燃料燃燒放熱的計算想一想根據熱值表，計算一下10噸氫完全燃燒放出多少焦耳的熱量？再算算，若用干木柴完全燃燒來獲得這些熱量，需要多少噸干木柴？氫的熱值是1.4×108J/kg干木柴的熱值1.2×107J/kg放出熱量Q=熱值×質量

=1.4×108J/kg×

10×103kg

=1.4×1012J需要干木柴約120噸干木柴完全燃燒放出的熱量等于10噸氫完全燃燒放出的熱量。燃料燃燒放熱計算：例一、小明某次用火爐燒水時，共消耗了1.5kg的煙煤，試計算這些煙煤完全燃燒放出多少焦的熱量（煙煤的熱值q=2.7×107J/kg)?解：Q=mq=1.5kg×2.7×107J/kg=4.05×107J答：這些煤完全燃燒放出的熱量為4.05×107JQ=mq例2、用家用燃氣熱水器燒水洗澡，假如洗一次澡要用掉天然氣0.14m3.問:完全燃燒這么多的天然氣能放出多少焦的熱量？(q=8×107焦耳/米3)Q=vq(氣體燃料）練習:1.完全燃燒15千克熱值是3.4×107J/Kg的木炭，能產生多少熱量？想要獲得這些熱量,需要完全燃燒多少千克氫氣?(q氫=1.4×108J/Kg)例題3、把5kg的40℃的水燒開，水需要吸收多少熱量？需要完全燃燒多少kg的干木柴？（干木柴的熱值為1.2×107J/kg，外界為標準大氣壓，燃料完全燃燒放出的全部被水吸收）解：Q吸=cm（t-t0）=4200J/(kg·0C)×5kg×600C=1.26×106J；Q放＝Q吸m1=Q放/q=1.2×106J/(1.2×107J/kg)=0.1kg廢氣內能散熱損失機械損失有用機械能高溫高壓燃氣燃料完全燃燒放出的能量二、現實中：1、燃料很難完全燃燒實際放出熱量<計算熱量2、有效利用熱量<放出熱量內燃機的能流圖燃氣內能廢氣內能有用機械能散熱損失機械損失三、熱機效率

1、用來做有用功的那部分能量和燃料完全燃燒放出的能量之比，叫做熱機效率。2、公式:例題4、把10kg40℃的水燒開，需要完全燃燒多少kg的干木柴？（已知干木柴的熱值為1.2×107J/kg，外界為標準大氣壓，并且燃料完全燃燒放出的熱量有50％被水吸收）

蒸汽機的效率只有6%~15%

汽油機的效率為20%~30%柴油機的效率為30%~45%熱機的效率是熱機性能的一個重要指標。如：兩輛排量相同的小汽車，以相同的速度行駛相同的路程，耗油少的那輛，汽油機的效率高，性能好。蒸汽機------------6—15%汽油機-----------20—30%柴油機-----------30---45%4、提高熱機效率的途徑和節能方法：

1)盡量使燃料充分燃燒（把煤磨成煤粉或煤粒，加大與氧氣的接觸面積）

2)保證良好潤滑減少摩擦；

3)盡量降低各種熱損失；（尾氣、缸體等）

4)在熱機的各種損失中，廢氣帶走的能量最多，設法利用廢氣的能量是提高燃料利用率的重要措施。（熱電站）3、能量損失、熱機效率不高的原因:

1）燃料的不完全燃燒

2)氣缸部件吸熱后的熱量散失

3)廢氣帶走的熱量

4)克服摩擦做功而消耗的能量四、內能的利用和環境保護

煤、石油、天然氣等燃料的利用，使人們獲得大量內能，給人類文明帶來進步。同時也造成環境污染，給人們帶來危害。

造成污染的主要物質有：燃料里含有雜質，致使燃燒生成的氣體中含有二氧化硫、氮氧化物等，燃燒不完全還會產生一氧化碳和粉塵。四、內能的利用和環境保護

工業企業、交通運輸工具，家庭爐灶和取暖設備，它們排放的煙塵是大氣污染的主要來源。四、內能的利用和環境保護

全世界因使用燃料，每年排入大氣中的有害物質，包括粉塵、二氧化硫等，達幾億噸之多！

大氣污染不但直接有害人體健康，而且還會影響植物的生長，甚至影響全球的氣候。大氣中的二氧化碳和氮氧化物經化學變化溶于水后，會產生酸雨，危害農作物、森林和湖泊中的生物。四、內能的利用和環境保護

保護環境的有效方法：改進燃燒設備，加裝消煙除塵裝置，采取集中供熱，普及煤氣和天然氣的使用。四、內能的利用和環境保護

我們既要有效地利用能源，又要很好地控制和消除污染，創造一個更加美好的環境。C

1．對于燃料的熱值，下列說法中，屬于正確理解的是(

)

A．燃料的熱值跟燃料燃燒時放出的熱量成正比

B．燃料沒燃燒時就沒有熱值

C．就某種確定的燃料而言，它的熱值是一個確定的值，

跟燃料的質量及燃料燃燒放出的熱量無關

D．容易燃燒的燃料熱值一定大練一練

2．已知干木柴的熱值是1.2×107J/kg，完全燃燒0.7kg干木柴能放出多少熱量？假設這些熱量全部被水吸收，能使多少千克水的溫度由20℃升高到70℃？已知水的比熱容為4.2×103J/(kg·℃)。練一練

Q=1.2×107J/kg×0.7kg=8.4×106J

m=Qc(t

-t0)8.4×106

J4.2×103

J/(kg·℃)×(70℃-20℃)

=

=40kg

3.關于熱機效率，下列說法正確的是：

(

)

A．熱機效率越高，即熱機做的有用功多

B．熱機效率越高，即熱機的功率越大

C．要提高熱機效率，就要盡量減少各種能量損失，并且要保證良好的澗滑

D．提高熱機效率，有利于環保減排

CD練一練

4．一臺內燃機運行時各種能量損耗大致為：汽缸散熱損失占25％，廢氣帶走的能量占30％，摩擦等機械損耗占10％，則內燃機的熱機效率為__________。

35%練一練6.甲柴油機的效率比乙柴油機的效率低，這表明：A、甲的功率小B、甲做的功少C、甲消耗的柴油多D、甲柴油機內能轉化為機械能的百分比小7.關于提高熱機效率的途徑，下列說法中錯誤的是：A、盡量使燃料完全燃燒B、盡量減少輸出功率C、盡量減小摩擦D、盡量減少熱量損失√√8.某熱機的效率為20％，這表明做100J的有用功時：A、要消耗20J的燃料內能B、要向外散失80J的熱量C、要消耗燃燒后能放出500J內能的燃料D、要消耗80J的燃料內能√9.有一臺柴油機的效率為40％，每小時耗油2kg，則這臺柴油機的功率為多少瓦？（已知柴油的熱值為3.3×107J/kg）10.一臺汽油機的功率為7350W，它每小時消耗的汽油為2.5kg，這臺汽油機的效率為多大？（汽油的熱值為4.6×107J/kg）11.某飾品加工廠用酒精噴燈加工飾品，張峰師傅在1min內用去酒精5g，被加工的質量為36g的銅飾品溫度從20℃上升到1070℃。求：（1）銅飾品吸收的熱量是多少？（2）酒精完全燃燒放出的熱量是多少？（3）酒精噴燈的效率是多少？[C銅=0.39×103J/（kg·℃），q酒精=3.0×107J/kg]12.利用太陽可以曬水，假設水箱內裝60kg的