第十四章第2节热机的效率.ppt

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1、热机的效率热机的效率第十四章第十四章 第第节节柴薪柴薪煤炭煤炭石油石油天然气天然气从哪里获得内能？从哪里获得内能？思考讨论：思考讨论：1.1.你知道的燃料有哪些？你知道的燃料有哪些？2.2.我们要烧开同一壶水，现有三种燃料：我们要烧开同一壶水，现有三种燃料：干草、木柴、煤炭，用哪种燃料用量最少干草、木柴、煤炭，用哪种燃料用量最少？不同燃料的放热本领相同吗？怎么比较它们谁不同燃料的放热本领相同吗？怎么比较它们谁的放热本领强呢？的放热本领强呢？经验告诉我们，等质量的煤和干木柴，充分燃经验告诉我们，等质量的煤和干木柴，充分燃烧，煤放出的热量要比柴多得多。我们用烧，煤放出的热量要比柴多得多。我们用热值

2、热值这个这个概念来表示燃料放出热量的本领。概念来表示燃料放出热量的本领。一、燃料的热值一、燃料的热值想想议议想想议议某种燃料某种燃料完全燃烧完全燃烧放出的热量放出的热量与其与其质量质量之比，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；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热值热值热值热值物理意义物理意义:1 kg某种燃料某种燃料完全燃烧完全燃烧放出的放出的热量。热量。（1）定义）定义（2）物理意义）物理意义 （3）单位）单位热值的热值的符号符号：q（4）燃料燃烧放热计算：燃料燃烧放热计算：Q

3、=mq /Q=vq（5）热值热值是燃料的一种是燃料的一种特性特性，其，其大小只与大小只与燃料的种类燃料的种类有关，与燃有关，与燃料的质量（体积）、是否完全燃料的质量（体积）、是否完全燃烧无关。烧无关。1热值热值请说出你熟悉的燃料的热值，并说明其物理意请说出你熟悉的燃料的热值，并说明其物理意义？义？2了解燃料的热值表了解燃料的热值表为什么发射火箭上天要用氢做燃料？为什么发射火箭上天要用氢做燃料？想一想：想一想：二、热量的计算二、热量的计算根据热值表，计算一下根据热值表，计算一下10吨吨氢氢完全燃烧放出完全燃烧放出多少焦耳的热量？多少焦耳的热量？再算算，若用再算算，若用干木柴干木柴完全燃烧来获得这

4、些热完全燃烧来获得这些热量，需要多少吨干木柴？量，需要多少吨干木柴？氢的热值氢的热值q=1.4108 J/kg干木柴的热值干木柴的热值q=1.2107 J/kg放出热量放出热量Q=mq =10103 kg 1.4108 J/kg =1.41012 J需要干木柴需要干木柴约约120吨吨干木柴干木柴完全燃烧放出的热量等于完全燃烧放出的热量等于10吨吨氢完全燃烧放出的热量。氢完全燃烧放出的热量。例题例题练一练练一练提高燃料利用率，节约能源提高燃料利用率，节约能源（1）使煤充分燃烧：使煤充分燃烧：将煤磨成煤粉，用空气吹进炉膛，就会将煤磨成煤粉，用空气吹进炉膛，就会比煤块燃烧得更完全。比煤块燃烧得更完全

5、。如果把煤粉粘结成煤粒，加大送风量，如果把煤粉粘结成煤粒，加大送风量，把煤粒在炉膛里吹起来，可以燃烧更充分。把煤粒在炉膛里吹起来，可以燃烧更充分。（2）加大受热面积，减少烟气带走的热量。加大受热面积，减少烟气带走的热量。用用来来做做有有用用功功的的那那部部分分能能量量，与与燃燃料料完完全全燃燃烧烧放出的能量之比，叫做放出的能量之比，叫做热机的效率热机的效率。在内燃机中燃料是否能够完全燃烧？燃料燃烧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？释放的能量都到哪里去了？无用的无用的机械能机械能三、热机的效率三、热机的效率想一想想一想燃料燃料内能内能损失的损失的内能内能散热、克服摩

6、擦损失散热、克服摩擦损失废气带走的能量废气带走的能量有用机械能有用机械能三、热机的效率三、热机的效率 燃料的不完全燃烧、气缸部件吸燃料的不完全燃烧、气缸部件吸热后的热量散失、废气带走的热量和热后的热量散失、废气带走的热量和克服摩擦做功而消耗的能量，都是引克服摩擦做功而消耗的能量，都是引起能量损失的原因。因此，提高热机起能量损失的原因。因此，提高热机效率，可提高燃料的利用率。效率，可提高燃料的利用率。热热机机效效率率废气内能废气内能散热散热损失损失机械损失机械损失有用机械能有用机械能高温高压高温高压 燃气燃气燃料完全燃烧放出的能量燃料完全燃烧放出的能量 蒸汽机的效率只有蒸汽机的效率只有6%15%

7、汽油机的效率为汽油机的效率为 20%30%柴油机的效率为柴油机的效率为30%45%（1）热机的效率是热机性能的重要指标。热机的效率是热机性能的重要指标。2提高热机效率，节约能源，减少污染提高热机效率，节约能源，减少污染（2）提高效率的途径：提高效率的途径：使燃料充分燃烧，使燃料充分燃烧，提高燃料利用率提高燃料利用率；改进热机，改进热机，减少各种热损失，保证良好减少各种热损失，保证良好的润滑，的润滑，减少减少因克服摩擦等因克服摩擦等各种能量损耗；各种能量损耗；充分充分利用废气的能量，利用废气的能量，提高燃料的利用提高燃料的利用率，如：利用热电站废气来供热。率，如：利用热电站废气来供热。定义：定义

8、：某种燃料完全燃烧放出的某种燃料完全燃烧放出的热量与其质量之比，叫做这种燃热量与其质量之比，叫做这种燃料的热值。料的热值。单位：单位：焦焦/千克（千克（J/kg）（）（J/m3）物理意义：物理意义：1千克某种燃料完全燃千克某种燃料完全燃烧放出的热量。烧放出的热量。1、燃料的热值、燃料的热值2、热机的效率：热机的效率：用来做有用功那部分能量，与燃用来做有用功那部分能量，与燃料完全燃烧放出的能量之比。料完全燃烧放出的能量之比。燃料燃烧放热计算：燃料燃烧放热计算：Q=mq /Q=vqC1对于燃料的热值，下列说法中，属于正确对于燃料的热值，下列说法中，属于正确理解的是理解的是()A燃料的热值跟燃料燃烧

9、时放出的热量成正燃料的热值跟燃料燃烧时放出的热量成正比比 B燃料没燃烧时就没有热值燃料没燃烧时就没有热值C就某种确定的燃料而言，它的热值是一个就某种确定的燃料而言，它的热值是一个确定的值，确定的值，跟燃料的质量及燃料燃烧放出的热量跟燃料的质量及燃料燃烧放出的热量无关无关D容易燃烧的燃料热值一定大容易燃烧的燃料热值一定大练一练练一练2已知干木柴的热值是已知干木柴的热值是1.2107 J/kg，完全燃，完全燃烧烧0.7 kg干木柴能放出多少热量？假设这些热量全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部被水吸收，能使多少千克水的温度由20 升高到升高到70？已知水的比热

10、容为？已知水的比热容为4.2103 J/(kg)。练一练练一练Q=1.2107 J/kg0.7 kg=8.4106 Jm=Qc(t-t0)8.4106 J 4.2103 J/(kg)(70-20)=40 kg3.关于热机效率，下列说法正确的是：关于热机效率，下列说法正确的是：()A热机效率越高，即热机做的有用功多热机效率越高，即热机做的有用功多 B热机效率越高，即热机的功率越大热机效率越高，即热机的功率越大 C要提高热机效率，就要尽量减少各种能量要提高热机效率，就要尽量减少各种能量 损失，并且要保证良好的涧滑损失，并且要保证良好的涧滑 D提高热机效率，有利于环保减排提高热机效率，有利于环保减排

11、 C D练一练练一练4一台内燃机运行时各种能量损耗大致为：一台内燃机运行时各种能量损耗大致为：汽缸散热损失占汽缸散热损失占25，废气带走的能量占，废气带走的能量占30，摩擦等机械损耗占摩擦等机械损耗占10，则内燃机的热机效率为，则内燃机的热机效率为_。35%练一练练一练想一想想一想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烧程度有关燃料的热值与燃料的燃烧程度有关 B B燃料的热值与燃料的种类有关燃料的热值与燃料的种类有关C C燃料的热值与燃料的多少有关燃料的热值与燃料的多少有关 D D燃料的热值与上面三个因素都有关燃料的热值与上面三个因素都有关解析：选解析：选

12、B.B.热值是燃料的一种特性，它的大小只与燃热值是燃料的一种特性，它的大小只与燃料的种类有关，与燃料的燃烧程度、质量没有关系料的种类有关，与燃料的燃烧程度、质量没有关系.B B下面说法不正确的是（下面说法不正确的是（）A A燃料燃烧时，将化学能转化为内能燃料燃烧时，将化学能转化为内能B B人类使用的能量绝大部分是从燃料的燃烧中获人类使用的能量绝大部分是从燃料的燃烧中获得的得的C Cl kgl kg的某种燃料燃烧时放出的热量叫做这种燃的某种燃料燃烧时放出的热量叫做这种燃料的热值料的热值D D提高燃料的利用率是节约能源的重要措施提高燃料的利用率是节约能源的重要措施解析：选解析：选C.l kgC.l

13、 kg的某种燃料完全燃烧时放出的热的某种燃料完全燃烧时放出的热量叫做这种燃料的热值，必须加上量叫做这种燃料的热值，必须加上“完全完全”两个两个字，故字，故C C错错.C C练一练练一练下列提高热机效率的方法中，不可行的是（下列提高热机效率的方法中，不可行的是（）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解析：选解析：选D.D.提高热机效率的方法是减少各种能量提高热机效率的方法是减少各种能量损失，充分利用燃料放出的能量，减小摩擦尽量损失，充分利用燃料放出的能量，减小摩擦尽量少做额外功等少做额外功等.D D什么是什么是燃料的燃料的热值？热值？燃料完全燃料完全燃烧时放燃烧时放出热量如出热量如何计算何计算?提高热机提高热机的效率与的效率与节能环保节能环保课堂小结课堂小结