热机效率课件

1、热机的效率热机的效率 第十四章第十四章 第第节节 复习： 1.柴油机上安装了一个笨重的飞轮，这是为 了 。利用飞轮的惯性完成吸气、压缩、排气冲程 2.转速为1800r/min的四冲程内燃机，每秒经过 个冲程，做功 次。若该内燃机 的功率为9000W，则一次做功 J。 60 15 600 固体燃料固体燃料 液体燃料液体燃料 气体燃料气体燃料 燃料可 分为三 种 1.你知道的燃料有哪些你知道的燃料有哪些,它们分别属于哪一类？它们分别属于哪一类？ 常见的燃料有煤、石油（加工炼制成汽油、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，农村还煤油、柴油和液化气等）、天燃气等，农

2、村还 用草木等植物的秸杆作燃料。用草木等植物的秸杆作燃料。 思考讨论思考讨论 4 2.2.我们要烧开同一壶水，现有三种燃我们要烧开同一壶水，现有三种燃 料：干草、木柴、煤炭，用哪种燃料料：干草、木柴、煤炭，用哪种燃料 用量最少？用量最少？ 质量相等的不同燃料在完全燃烧质量相等的不同燃料在完全燃烧 时所放出能量的本领不同。时所放出能量的本领不同。 (为什么提供相同的能量为什么提供相同的能量)不同燃料不同燃料 所需的量不同？所需的量不同？ 某种燃料完全燃烧放出的热量与其质量之比，某种燃料完全燃烧放出的热量与其质量之比， 叫做这种燃料的叫做这种燃料的热值热值。 国际单位：国际单位：焦每千克焦每千克；

3、符号：；符号：J/kg。 气体燃料的单位：气体燃料的单位：焦每立方米；焦每立方米；符号：符号：J/m3。 1热值热值 热值在数值上等于热值在数值上等于1 kg某种燃料完全燃烧放出某种燃料完全燃烧放出 的热量。即：的热量。即：q=Q/m 或或 q=Q/V （1）定义）定义 （2）物理意义）物理意义 （3）单位）单位 6 观察热值表，你有什么收获？观察热值表，你有什么收获？ 煤油煤油 4.6107木炭木炭 3.4107 汽油汽油 4.6107无烟煤无烟煤 3.4107 氢气氢气 14.3107石油石油 4.4107焦炭焦炭 3.0107 天然气天然气柴油柴油 4.3107烟煤烟煤 2.9107 煤

4、气煤气 3.9107酒精酒精 3.0107干木柴干木柴 1.2107 气体气体液体液体固体固体 常用燃料的热值（单位：常用燃料的热值（单位：J/kgJ/kg） （7.18.8)107 1.1.不同物质的热值一般相同吗？不同物质的热值一般相同吗？ 2 2有没有不同物质比热值相同有没有不同物质比热值相同 的？的？ 3哪种物质的热值最大哪种物质的热值最大 ？它是？它是 多少？表示的物理意义是什么多少？表示的物理意义是什么？ 4 4、热值是燃料的一种热值是燃料的一种特性特性，其大，其大 小只与燃料的小只与燃料的种类种类有关，与燃料有关，与燃料 的的质量（体积）、是否燃烧、是质量（体积）、是否燃烧、是

5、否完全燃烧无关。否完全燃烧无关。 8 9 关于燃料的热值正确的是（关于燃料的热值正确的是（ ） A A燃料的热值与燃料的燃料的热值与燃料的燃烧程度燃烧程度 有关有关 B B燃料的热值与燃料的燃料的热值与燃料的种类种类有关有关 C C燃料的热值与燃料的燃料的热值与燃料的多少多少有关有关 D D燃料的热值与燃料的热值与上面三个因素上面三个因素都都 有关有关 B 练一练练一练 5 5、热值的有关计算：、热值的有关计算： （1 1）固体或液体燃料：）固体或液体燃料： Q Q放 放 = mq = mq （2 2）气体燃料：）气体燃料：Q Q放 放 = Vq = Vq 10 例题：例题： 把5kg40的水

6、烧开，需要完全燃烧多少kg 的干木柴？（已知干木柴的燃烧值为 1.2107J/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） 分析：分析： 利用吸热公式Q吸=Cm(t-t0)可以算出将水烧 开要吸收多少热量，解题时应注意在标准 大气压下，水的沸点是100，即水烧开时 的温度为100，再利用燃料的燃烧值求干 木柴的质量 解答：解答： Q吸=Cm(t-t0) =4.210 3J/(kg)5kg(100- 40) =1.26106J 因为Q吸=Q放=1.26106J 所以干木柴质量 0.105kg J/kg101.2 J101.26 7 3 q Q m 14 例题：某个家庭预计每

7、月使用天然气例题：某个家庭预计每月使用天然气4m4m3 3，这些天，这些天 然气完全燃烧放出多少热量，相当于多少然气完全燃烧放出多少热量，相当于多少kgkg柴薪柴薪 完全燃烧放出的热量（完全燃烧放出的热量（q q气 气为 为7.57.510107 7J/mJ/m3 3， q q柴 柴为 为10107 7J/kgJ/kg） 解：解：Q Q放 放=Vq =Vq气 气=4m =4m3 3 7.57.510107 7J/mJ/m3 3 =3 =310108 8J J； m=Qm=Q放 放/q /q柴 柴=3 =310108 8J/10J/107 7J/kg=30kgJ/kg=30kg。 答：答：天然气

8、完全燃烧放出热量是天然气完全燃烧放出热量是3 310108 8J,J, 相当于相当于30 30 kg柴柴 薪完全燃烧放出的热量。薪完全燃烧放出的热量。 这些能量是否都转化成人们需要的了这些能量是否都转化成人们需要的了 15 燃料燃料 完全完全 燃烧燃烧 放出放出 的能的能 量量 废气带走的能量废气带走的能量 散热、克服摩擦损失散热、克服摩擦损失 机械能机械能 想一想想一想 由图可知，真正能转变为对外由图可知，真正能转变为对外 做有用功的能量只是做有用功的能量只是燃料燃烧燃料燃烧 时所释放能量的一部分。时所释放能量的一部分。 17 1、定义：、定义：用来做用来做有用功有用功的那部的那部 分能量与

9、分能量与燃料完全燃烧燃料完全燃烧释放的释放的 能量之比称为热机效率，即：能量之比称为热机效率，即： W有 有 Q放 放 = = 二、热机效率二、热机效率 20 燃料燃料 完全完全 燃烧燃烧 放出放出 的能的能 量量 废气带走的能量废气带走的能量 散热、克服摩擦损失散热、克服摩擦损失 机械能机械能 2 2、提高热机效率的方法：、提高热机效率的方法： 21 （1 1）使燃料充分燃烧）使燃料充分燃烧; ; （2 2）尽量减少各种热量损失；）尽量减少各种热量损失； （3 3）利用废气的能量；（主要）利用废气的能量；（主要 措施）措施） （4 4）注意保养，保证良好的）注意保养，保证良好的 润滑，减少因

10、克服摩擦阻力而润滑，减少因克服摩擦阻力而 额外消耗的能量。额外消耗的能量。 23 下列提高热机效率的方法中，不可行的下列提高热机效率的方法中，不可行的 是（是（ ） A A减少各种热损失减少各种热损失 B B加润滑油减少机器各部件之间的摩擦加润滑油减少机器各部件之间的摩擦 C C充分利用废气的能量，如建热电站充分利用废气的能量，如建热电站 D D采取少消耗总能量的办法采取少消耗总能量的办法 D 2.甲柴油机的效率比乙柴油机的效率低，这表明：甲柴油机的效率比乙柴油机的效率低，这表明： A、甲的功率小、甲的功率小 B、甲做的功少、甲做的功少 C、甲消耗的柴油多、甲消耗的柴油多 D、甲柴油机内能转化为机械能的百分比小、甲柴油机内能转化为机械能的百分比小 3.关于提高热机效率的途径，下列说法中错误的是：关于提高热机效率的途径，下列说法中错误的是： A、尽量使燃料完全燃烧、尽量使燃料完全燃烧 B、尽量减少输出功率、尽量减少输出功率 C、尽量减小摩擦、尽量减小摩擦 D、尽量减少热量损失、尽量减少热量损失 例：用天然气灶烧水，燃烧例：用天然气灶烧水，燃烧1m1m3 3的的 天然气，使天然气，使100kg100kg的水从的水从2020升升 高到高到70.70.天然气热值天然气热值 3.23.210107 7J/m