热机的效率

复习提问•1、内燃机分和。•2、内燃机四个冲程：•3、汽油机和柴油机异同汽油机柴油机吸气冲程压缩冲程→做功冲程→排气冲程机械能转化为内能内能转化为机械能课前引入•人类在原始社会就知道燃烧柴薪来取暖、烧饭。在现代社会人们所用能量一大部分依然是从燃料的燃烧中获得的。•思考：燃料燃烧时，能转化为能。化学能内能一、热值q•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。•2、物理意义：热值在数值上等于1kg某种燃料完全燃烧放出的热量（热值是燃料的特性，与放出的热量和质量、是否完全燃烧无关）不同燃料的热值一般不同。例一、有关热值的概念，下列说法中正确的是（）•A、燃料完全燃烧时，它的热值最大•B、没有燃烧的燃料，热值等于零•C、燃料燃烧时放出的热量越多，热值就越大•D、燃料的热值与燃烧情况无关D例二、一箱汽油用去一半，剩下的汽油（）•A比热容和热值均减半•B、比热容和热值都不变•C、比热容减半，热值不变•D、比热容不变，热值减半B3、公式•固体或液体燃料•气体燃料mq放QVq放Qqm放QqV放Q→→4、单位•固体或液体：J/kg气体：J/m3•提问：q汽油=4.6×107J/kg的物理意义：1kg的汽油完全燃烧放出的热量4.6×107J•例三、计算10t氢气完全燃烧放出的热量。已知氢气的热值q氢气=1.4×108J/kg•若用干木柴完全燃烧获得这些能量，需要多少吨干木柴？已知q木柴=1.2×107J/kg二、热机的效率在热机中的燃料能否完全燃烧？燃料燃烧的释放的能量都去哪了？1、定义：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2、公式％％有放有100qm100ηWQW区分热传递和燃料燃烧时的Q放•1、热传递高温物体放热：Q放=cm△t•2、燃料燃烧：Q放=qm3、提高热机的效率，节约能源，减少污染（1）热机的效率是热机性能的重要指标（2）提高效率的途径：①提高燃料的利用率，使燃料充分燃烧②改进热机，减小各种能量损失③利用废气的能量思考：区分热机的效率和功率热机的效率指热机对燃料燃烧产生内能的利用率，功率指热机做功的快慢，二者没有关系例四、关于热机效率。下列说法中正确的是（）A、热机的效率越高，即热机做的有用功越多B、热机的效率越高，即热机的功率越大C、要提高热机的效率，就要尽量减少各种能量损失，并且要保证良好的润滑D、只要换热值大的燃料就可以提高热机的效率。C三、热机效率的计算•1、燃料燃烧烧水问题％％燃水放吸100qmtm100ηCQQ•例五、天燃气灶烧水，燃烧0.5m3的天然气，使100kg的水从20℃的水加热到70℃，天然气的热值为q=7×107J/m3•（1）0.5m3的天然气完全燃烧放出的热量？•（2）水吸收的热量•（3）天然气灶的效率变式训练1•小王用燃气灶将质量为5kg、温度为20℃的水加热到100℃，•（1）则水需要吸收多少热量？•（2）若用q=4.2×107J/kg的燃气进行加热，切烧水时的效率为20％，则实际消耗燃气多少kg？•2、汽车内燃机（发动机）效率问题％％燃放有100qm100ηFSQW•例六、有一辆汽车在路上匀速直线行驶5.6Km，受到的阻力为3×103N，消耗燃油5×10-3m3（完全燃烧），若燃油的密度ρ=0.8×103kg/m3，热值q=4×107J/m3•求：（1）汽车牵引力做的功•（2）该汽车热机的效率是多少？变式训练2•某小轿车油箱内装有32kg汽油，从甲地到乙地路程为300Km，假设小轿车匀速直线行驶，且阻力为920N。已知汽油完全燃烧产生的内能有30％转化为机械能，汽油的热值为4.6×107J/kg•求（1）小轿车从甲地到乙地牵引力做的功•（2）通过计算说明汽车在行驶途中是否需要加油？课堂练习1、美丽的张家界市2014年“十一黄金周”各市风景区（点）共接待游客101.16万人次。如图为某风景区一段盘山公路照片。以汽油味燃料的观光汽车沿该盘山公路（盘山公路近似处理为斜面）以36Km/h的速度匀速行驶，经过20min从山脚到达山顶；汽车上山时沿路面获得的牵引力恒为9.2×103N。已知汽油完全燃烧释放的能量转化为汽车牵引力做功的效率为30％，汽油热值q=4.6×107J/kg，求：（1）汽车上山时牵引力发挥的功率为多大？（2）汽车从山脚到山顶消耗了多少千克的汽油？•2、某家庭用燃气热水器将质量为100kg、温度为20℃的自来水加热到50℃，消耗的天然气体积为1m3（假设天然气完全燃烧）。已知水的比热容为4.2×103J/（kg℃），天然气的热值为3.2×107J/m3。求•（1）天然气完全燃烧放出的热量•（2）水吸收的热量•（3）该热水器工作的效率•3、如图所示是某太阳能热水器，向其中注入50kg的水，阳光照射一段时间后，水温从10℃升高到50℃。水的比热容是4.2×103J/（kg℃）•（1）如果这段时间该太阳能接收太阳辐射的热量是2.8×107J，则这段时间该热水器的效率是多少？•（2）如果吸收的热量用天然气来提供，水吸收天然气的效率为80％，需要完全燃烧多少立方米的天然气？（天然气的热值为3.2×107J/m3）