热机效率计算

1、热值1、定义：1kg某种燃料完全燃烧放出的热量，叫做这种燃料的热值。2、单位：J/kg3、关于热值的理解： 对于热值的概念，要注重理解三个关键词“1kg ”、“某种燃料”、“完全燃烧” 。1kg是针对燃料的质量而言，如果燃料的质量不是1kg，那么该燃料完全燃烧放出的热量就不是热值。某种燃料：说明热值与燃料的种类有关。完全燃烧：表明要完全烧尽，否则1kg燃料化学能转变成内能就不是该热值所确定的值。 热值反映的是某种物质的一种燃烧特性，同时反映出不同燃料燃烧过程中，化学能转变成内能的本领大小，也就是说，它是燃料本身的一种特性，只与燃料的种类有关，与燃料的形态、质量、体积等均无关。3、公式：Q= m

2、q (q为热值)。实际中，常利用 Q吸=Q放即cm(t-t o)= n qm'联合解题。4、 酒精的热值是3.0 x 107J/kg，它表示：1kg酒精完全燃烧放出的热量是 3.0 x 107J。 煤气的热值是3.9 x 107J/m3，它表示：1m煤气完全燃烧放出的热量是3.9 x 107J。5、火箭常用液态氢做燃料，是因为：液态氢的热值大，体积小便于储存和运输6、炉子的效率： 定义：炉子有效利用的热量与燃料完全燃烧放出的热量之比。 公式：n =Q有效/ Q 总=cm(t-t 0)/ qm '内能的利用1、内能的利用方式： 利用内能来加热；从能的角度看，这是内能的转移过程。

3、利用内能来做功；从能的角度看，这是内能转化为机械能。2、热机：定义：利用燃料的燃烧来做功的装置。能的转化：内能转化为机械能蒸气机一一内燃机一一喷气式发动机3、内燃机：将燃料燃烧移至机器内部燃烧，转化为内能且利用内能来做功的机器叫内 燃机。它主要有汽油机和柴油机。4、内燃机大概的工作过程：内燃机的每一个工作循环分为四个阶段：吸气冲程、压缩 冲程、做功冲程、排气冲程。在这四个阶段，吸气冲程、压缩冲程和排气冲程是依靠飞轮的惯性来完成的，而做功冲程是内燃机中唯一对外做功的冲程，是由内能转化为机械能。另外压缩冲程将机械能转化为内能。5、热机的效率：热机用来做有用功的那部分能量和完全燃烧放出的能量之比叫做

4、热机 的效率。公式：n =W有用/ Q总=W有用/qm提高热机效率的途径 使燃料充分燃烧J机件间保持良好的润滑、减小摩擦尽量减小各种热量损失6、汽油机和柴油机的比较:礎：吸气牖汽袖机顶部有一个火吸入应油与空樹混含气怀那型汽车，摩花车柴油机顶部有一个喷袖啮0 吸入空气压燃式高讎汽车、大型拖拉机相同占* "I、】榷：活塞在往复运动中从汽鬥的一端运动到另一端。f 工作循环活銮往复运动2次 > 曲邮飞轮转动2周，鈕历四个耀做功1次.热机练习题一、选择题1、试管口木塞冲出过程（A 试管口出现的白雾是水蒸气B 试管口出现白雾说明水蒸气内能增加C.能量转化情况与内燃机压缩冲程相同D 水蒸气对

5、木塞做功，水蒸气的内能减少关于燃料的热值，以下说法中正确的是（2、ABCD.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 .燃烧1千克某种燃料放出的热量叫这种燃料的热值.燃料燃烧时，质量越大，热值越大.燃料不完全燃烧时的热值比完全燃烧时的热值小3、如图7所示是四冲程汽油机的一个工作循环示意图，其中属于做功冲程的是 （ ）rArD4、下列现象中，用物理知识解释正确的是（A .风吹过，人便感到凉爽，主要是因为流动的空气加快了人身上汗液的蒸发B. 吃冰棒感觉凉爽，是因为升华要吸热C. 物体的温度高，是因为它具有较多的热量D. 运载火箭的燃料采用液氢，是因为液氢的比热容大5、图所示为小艳家

6、新买的一辆小汽车。周末，爸爸开车带着小 艳出去游玩，途中，这辆汽车在lh的时间内，在水平路面上匀速行驶了 72 km消耗汽油6 kg。若已知该汽车发动机的功率（即 ° 牵引力的功率）为23 kVV汽车（包括车上的人和物品）质量为1.5 t，汽油的热值为4.6X 107 J /kg,g=10 N/kg。则关于上述I h的行驶过程，下列分析正确的是（）A. 该汽车对路面的压力大于I .5X104 N B 该汽车克服阻力做的功是2.3X104 J C该汽车的牵引力是1. 15X 104N D 该汽车发动机的效率是30%6关于温度、热量和内能，下列说法正确的是（）A. 温度高的物体内能一定大

7、，温度低的物体内能一定小B. 物体的内能与温度有关，只要温度不变，物体的内能就一定不变C. 内能小的物体也可能将热量仁慈给内能大的物体D. 物体的温度越高，所含热量越多7、 四冲程内燃机工作时，机械能转化成内能的冲程是（）A 吸气冲程。B 压缩冲程。 C 做功冲程。D 排气冲程。二、填空题8、 汽油机的一个工作循环是由_个冲程组成，对外做功 次.在压缩冲程中，气体的温度升高，这是通过的方式增加内能.为了不让汽油机在工作时温度升得太高，在设计制造时，汽缸外有一个水套，让汽缸被水包围着， 这是通过的方式减少汽缸内能用水来冷却汽缸是因为水的 较大.9、天然气在我市广泛使用，已知天然气的热值为4X 1

8、07J/ m。，完全燃烧0.05m3天然气可以放出 J的热量，这些热量若只有42%被水吸收，则可以使常温下5kg的水温度上升3C。水的比热容为 4.2X 10J/（kgC ）10、一台单缸四冲程柴油机，飞轮转速为 3600转/分，该柴油机活塞1s对外做功次。若其效率为40%消耗5kg的柴油转化成的机械能是J 。（q 柴油=4.3 X 107J/kg）三、计算题11、已知干木柴的热值是 1.2 X 107 J/kg，完全燃烧0.7 kg干木柴能放出多少热量？假设这些热 量全部被水吸收，能使多少千克水的温度由 20 C升高到70 C?已知水的比热容为 4.2X 103J/（kg C ）.2000

9、kg的水从15C力口2.94 X 107 J/ kgC 水=4.212. “低碳生活”是当今社会所倡导的绿色生活方式。利用太阳能将 热到50 C，可以少燃烧多少烟煤？设烟煤完全燃烧烟煤的热值为X 103J/（kg? C）13、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 X07J/ m3，放出的热量有50%被有效利用，现要将质量为4kg，初温为25 C的水加热到100C，需要完全燃烧多 少立方米的天然气？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20C,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

10、温为45 C.请你求解下列问题：(1 )水箱中水的质量；水吸收的热量【5=4.2 x 103J/ (kg c)】(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 x 107j/kg)15. 随着人们生活水平的提高轿车已逐步进入我国普通百姓家中.已知某国产骄车每行33337驶100km消耗8L汽油(1L = 10- m)，汽油的密度为0.71 x 10 kg/m、热值为4.6 x 10 J/kg.则(1) 10kg汽油完全燃烧时所产生的热量是 _J .(2) 该汽车行驶100km消耗的汽油的质量是 _kg . 当该汽车

11、以50kW的功率在平直公路上以72km/h的速度匀速行驶时，它所受到的阻力等于_N .16、某饰品加工厂有酒精喷灯加工饰品，张师傅在1分钟内用去酒精 500g，被加工的一只质量为1kg的铜饰品温度从20C升高到1020C,求：(1) 铜饰品吸收的热量是多少？ (2)酒精完全燃烧放出的热量是多少？(3) 酒精喷灯的效率是多少？已知：c铜=0. 39 x 103J/(kg C ),酒精 热值为3.0 x107J/kg ,效率 二匹 100%Q放17. 某单缸四冲程汽油机的气缸活塞面积为30cm2, 一个冲程活塞在气缸中移动的距离是50mm满负荷工作时做功冲程燃气的平均压强为9.0 x lO5Pa,

12、飞轮lmin转动1800周，当汽油机满负荷工作时(不计摩擦)，求：(1) 做功冲程中燃气对活塞的平均压力；(2) 一个做功冲程中燃气对活塞做的功；(3) 汽油机的功率.18,某太阳能热水器的装水量为100kg,集热管接收太阳能的有效面积为 2m2,已 知每小时每平方米的接收面积上有效接收太阳能约为2.1 x 106J,则该热水器每小时水温升咼多少？内能与热机章节复习提纲知识要点：1 内能：定义：物体内所有分子做无规则运动的动能各分子势能的总和，内能与温度有关，同一物体温度越高内能越大、不同的物体内能取决于温度及分子的数量有关2、 改变物体内能途径 和两种，两者对改变物体的内能是等效的，3、 热值：定义：1kg的某种燃料完全燃烧放出的热量，计算公式：Q=或Q=Vq ,燃料燃烧是 转化为，利用的热值大作为火箭的燃料,比热容、热值、密度都是物质的特性，物质不变这三个量是不变的。4、 热量：物体通过 方式所改变的内能 。热量的计算：公式： Q=( t=t1-t2或厶t=t2- t1)常见的题型：用燃料燃烧来加热水此时不计热损失就有Q吸=Q >=mq，用电热器来加热的此时不计热损失就有：Q吸=W=Pt。5、 比热容：定义：单位质量的物质温度升高1 0C所吸收的热量，它是反映物质吸热能 力的物理量。用水冷却汽车