《热机的效率》内能的利用ppt

计算燃料完全燃烧放出热量：Q放=mq。
η=
W有 Q放
P= W t
解: 王老师开车回家所需要的时间为: t = s =1150s v
王老师开车回家所需要的机械能为:
W=Pt= 4×104W×1150s=4.6×107J
则需要汽油放出的热量：
Q放 =
W η
=2.3×108J
则需要消耗汽油的质量为：
m = Q放 = 5kຫໍສະໝຸດ q热机效率计算公式： η =
W有 Q放
η = Q吸 Q放
其中：WQ有放指指用燃来料做完有全用燃功烧的释能放量出；的能量
燃料燃烧所释放内能的两种利用方式
利用内能加热物体
天然气烧水（能量的转移）
利用内能做功 燃料燃烧驱动汽车行驶（能量的转化）
例1.（2018·德州）在一个标准大气压下，用炉子 将10kg的水从20℃加热至沸腾，燃烧了0.5kg的 焦炭，已知水的比热容为4.2×103J/(kg·℃)，焦 炭的热值为3.0×107J/kg。求:炉子烧水的效率。
放
（3）热水器的效率：
η = Q吸 Q放
3.36×106J = 1.5×107J
=22.4％
例2．王老师上班的学校离家有23公里，已知汽车 内燃机的效率为20%，汽车的功率为40kW。如果 不考虑热机其它的能量损失，王老师以72km/h的 车速从学校向家匀速沿直线行驶，需要消耗汽油的 质量为多少?（汽油的热值为4.6×107J/kg)
η = Q吸 Q放
(1)计算焦炭完全燃烧放出的热量：Q放=mq。
(2)计算水升温吸收的热量的公式：Q吸=cmΔt。
解:（1）水吸收的热量为：
Q =C mΔt
=吸4.2×水103J/(kg·℃)×10kg×（100℃-20℃ ) =3.36×106J

消耗的柴油量：m=
Q总 q
=
165000J 4.3×10 7J/kg
≈3.8×10 -3kg
答：消耗的柴油质量为 3.8×10-3kg
Hale Waihona Puke 第十四章内能的利用第二节热机的效率
烧火煮饭—柴
蒸汽机----煤
火车—油
汽车-----油
火箭---氢气
大
气
污
染
它们都离不开燃料 燃料燃烧的过程是化学能转变为内能的过程。
讨论：日常生活中常用到的燃料有哪些？
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，农村还用草木等植物
的秸杆作燃料。
q柴=1.2×107J/kg ,表示1kg的煤在完全燃烧时所放出的热量为 1.2×107J。
q煤气=1.8×107J/m3，表示1m3的煤气在完全燃烧时所放出的热 量为1.8×107J。
4、热值是燃料的一种特性，其大小只与燃料的种类 有关，与燃料的质量（体积）、是否燃烧、是否完 全燃烧无关。
例题：某个家庭预计每月使用天然气4m3，这些天 然气完全燃烧放出多少热量，相当于多少kg柴薪 完全燃烧放出的热量（q气为7.5×107J/m3，
Q放
提高热机效率可提高燃料的利用率
例：用天然气灶烧水，燃烧1m3的天然气，使100kg的
水从20℃升高到70℃.天然气热值3.2×107J/m3求
（1）天然气完全燃烧放出热量
（2）水吸收的热量
（3）天然气灶的效率
解:（1）Q放=qv= 3.2×107J/m3×1m3 =3.2×107J
(2) Q吸=Cm(t-t0)=4.2×103j/kg.0c× 100kg ×(70-20) 0c

出的热量成正比 D．热值与燃料的质量成反比
2.2kg某种燃料完全燃烧，放出热量6.0×107J，则这 种燃料的热值是（ D ）
A．1.2×107J/kg B．1.2×108J/kg C．3.0×108J/kg D．3.0×107J/kg
3. 两台汽油机，甲的效率为35%，乙的效率为25%，这两 个数据表示（ D ）
3．提高热机效率，节约能源，减少污染 （1）使燃料充分燃烧； （2）改进热机，减少各种能量损失； （3）利用废气的能量。
课堂小结
课堂检测
1.关于对q=Q/m的理解, 正确的是 （ B ） A．热值与燃料完全燃烧放出的热量成正比 B．热值的大小由燃料本身决定的，与质量和热量
无关 C．热值与燃料的质量成反比，与燃料完全燃烧放
趁热打铁
某个家庭预计每月使用天然气4m3，这些天然气 完全燃烧放出多少热量？相当于多少kg干木柴完全 燃烧放出的热量？（天然气热值为7.5×107J/m3，干 木柴热值为107J/kg）
解：Q = q气V气=。7.5×107J/m3 ×4m3=3×108J；
mqQ柴1307J1/08kJg3能？
柴薪
石油
煤炭
天然气
一、燃料的热值
1.燃料的分类
草木、煤炭等 石油、酒精、汽油等 煤气、天然气 等
固体燃料 液体燃料 气体燃料
2.影响燃料燃烧放出热量的因素。
想想议议
(1) 5kg的木材和10kg的木材在同样燃烧时放出的热 量是否相同？ 这说明什么？
(2) 相同条件下，1kg木柴和1kg煤，哪一种燃料能烧 开更多的水？
A．甲机做的功比乙机的多 B．甲机的功率比乙机的大 C．在相同时间内甲机燃烧的汽油较乙机多 D．在消耗相同的汽油时，甲机做的有用功比乙机多

第十四章 第２节
热机的效率
从哪里获得内能？
柴薪 石油
煤炭
天然气
一、燃料的热值
想想议议
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。
1．热值
（1）定义
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。符号：q （2）物理意义
计算公式： Q=mq或Q=vq m---质量---kg v---体积---m3 q---热值---J/kg Q---热量---J
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？ 氢的热值是q=1.4×108 J/kg 放出热量Q = mq =10×103 kg×1.4×108 J/kg =1.4×1012 J 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？ 干木柴的热值q=1.2×107 J/kg
热值在数值上等于1 kg某种燃料完全燃烧放出 的热量。即：q=Q/m 或 q=Q/v
（3）单位 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。
2．了解燃料的热值表
请说出你熟悉的燃料的热值，并说明其物理意 义。
3．有关燃料燃烧放热的计算 想一想 为什么发射火箭上天要用氢做燃料？
练一练
8、用燃气灶烧水，燃烧0.5kg的煤气，使50kg的水从 20℃升高到70℃.已知水的比热容为4.2x103 J/(kg.℃), 煤气的热值为4.2x10 7 J/kg.求： （1）0.5kg煤气完全燃烧放出的热量； （2）水吸收的热量； （3）燃气灶烧水的效率。 解：（1）Q放=mq=0.5kgx4.2x10 7J/kg=2.1x10 7J （2）水吸收的热量： Q吸=cm(t-t0)=4.2x10 3J/(kg.℃)x50kgx(70-20)℃ =1.05x10 7J （3）燃气灶的效率： ŋ=Q吸/Q放=1.05x10 7J/2.1x10 7J=50%