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热机的效率 第十四章 第2节 柴薪 煤炭 石油 天然气 从哪里获得内能? 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? 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。我们用热值这个概念来表示燃料放出热量的本领。 一、燃料的热值 想想议议 某种燃料完全燃烧放出的热量与其质量之比,叫做这种燃料的热值。 国际单位:焦每千克;符号:J/kg。 气体燃料的单位:焦每立方米;符号:J/m3。 1.热值 热值在数值上等于1 kg某种燃料完全燃烧放出的热量。 (1)定义 (2)物理意义 (3)单位 请说出你熟悉的燃料的热值,并说明其物理意义。 2.了解燃料的热值表 为什么发射火箭上天要用氢做燃料? 3.有关燃料燃烧放热的计算 想一想 燃料燃烧放热的计算 Q=mq(适于固体和液体q单位为J/kg) Q=vq(适于气体q单位为J/m3) 根据热值表,计算一下10吨氢完全燃烧放出多少焦耳的热量? 再算算,若用干木柴完全燃烧来获得这些热量,需要多少吨干木柴? 氢的热值是1.4×108 J/kg 干木柴的热值1.2×107 J/kg 放出热量Q = 热值×质量 =1.4×108 J/kg× 10×103 kg =1.4×1012 J 需要干木柴 约120吨干木柴完全燃烧放出的热量等于10吨氢完全燃烧放出的热量。 1.用来做有用功的那部分能量,与燃料完全燃烧放出的能量之比,叫做热机的效率。 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? 无用的机械 能 有用机械能 二、热机的效率 想一想 燃气内能 损失的内能 热机效率的计算公式 ?= 蒸汽机的效率只有6%~15% 汽油机的效率为 20%~30% 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 2.提高热机效率,节约能源,减少污染 (2)提高效率的途径 提高燃料利用率,使燃料充分燃烧; 改进热机,减少各种能量损失; 利用废气的能量。 C 1.对于燃料的热值,下列说法中,属于正确理解的是 ( ) A.燃料的热值跟燃料燃烧时放出的热量成正比 B.燃料没燃烧时就没有热值 C.就某种确定的燃料而言,它的热值是一个确定的值, 跟燃料的质量及燃料燃烧放出的热量无关 D.容易燃烧的燃料热值一定大 练一练 2.已知干木柴的热值是1.2×107 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 ℃升高到70 ℃?已知水的比热容为4.2×103 J/(kg·℃)。 练一练 Q = 1.2×107 J/kg×0.7 kg = 8.4×106 J m = Q c(t -t0) 8.4×106 J 4.2×103 J/(kg·℃)×(70 ℃-20 ℃) = = 40 kg
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