第二节热机的效率 第十四章 内能的利用扫码获取更多资源优翼理综学科号


燃料种类很多，煤炭、汽油、天然气等等，为什么火箭会使用氢来作为燃料呢？思考


学习目标能说出热机工作时燃料释放的能量的主要流向；知道什么是热机效率；如何提高热机效率。02从生活中体会不同燃料释放热的本领不同，建立热值的概念；能简单计算燃料释放出的热量 。01


固体燃料液体燃料气体燃料木炭、煤等汽油、酒精等煤气、天然气等燃料的热值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？


1.1kg的干木柴和10kg的干木柴在同样燃烧时，放出的热量是否相同？2.相同条件下，1kg干木柴和1kg煤，哪一种燃料能烧开更多的水？3.1kg的干木柴完全燃烧和未完全燃烧时放出的热量是否相同？思考经验告诉我们，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。


某种燃料完全燃烧放出的热量与其质量之比，叫作这种燃料的热值。热值在数值上等于1kg某种燃料完全燃烧放出的热量。焦每千克，符号是J/kg。固体或液体燃料完全燃烧放出的热量的计算公式为Q=qm，气体燃料完全燃烧放出热量的计算公式为Q=qV。1.定义：2.物理意义：3.国际单位：4.计算公式：燃料的热值


　　请说出你熟悉的燃料的热值，并说明其物理意义。一些燃料的热值


那么，为什么发射火箭上天要用氢做燃料呢？自带燃料和氧化剂的火箭长征五号运载火箭（简称“胖五”）是捆绑四个助推器的两级半构型火箭，其芯级直径为5米，采用液氢液氧发动机


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？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 = qm =1.4×108 J/kg× 10×103 kg =1.4×1012 J需要干木柴 m= = ≈1.2105kg 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。1.4×1012J1.2×107J/kg


4kg某种燃料完全燃烧时放出的热量是18.4×107J，则它的热值为　 　，若这种燃料只烧掉一半 ，则剩余部分燃料的热值为　 　。练一练4.6×107J/kg4.6×107J/kg


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？有用机械能无用的机械能燃气内能损失的内能热机效率


W
有
100%
Q
放
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，叫作热机的效率。热机的效率是热机性能的重要指标。2、公式：1、定义：3、意义：小结


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%常见的热机效率


如何提高热机效率，节约能源，减少污染？1.提高燃料利用率，使燃料充分燃烧；2.改进热机，减少各种能量损失，提高效率；3.利用废气的能量，提高燃料的利用率。提高热机效率


家庭用燃气热水器将为质量100kg、温度为20℃的自来水加热到50
℃，消耗的天然气体积（1m 为3假设天然气完全燃烧）。已知水的比热
容34.2×10 为J/(kg•)的热，天然气℃值为3.2×10 7J/m 3。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。
例题某


 （2）水
：（1）天然气完全燃烧放出的热量：Q放=Vq=1m3×3.2×107J/m3=3.2×107J。解
吸收的热量； （3）
： （2）水吸收量：Q吸=cm（t的热-t0）=4.2×103J/（kg•
℃）×100kg×（50-℃20
℃）=1.26×107J。解
该热水器工作的效率。解
Q吸
：（3）燃气灶1.26率：η= =的效×107J/3.2×107J≈39.4%。
Q放 
例题（1）天然气完全燃烧放出的热量；


为0.8×103kg/m3）？若放出的热值42%被水吸收1c水＝4.2×了，（03J/（kg•
℃）并且水的温度由25℃升35到高℃，求水的质量。解
：（1）完全燃烧酒精的体积12V酒精＝：5mL＝125cm3＝1.25×104
﹣m3，根据ρ＝
可酒精的质量：m酒精＝ρ酒精V得，酒精＝0.8×103kg/m3×1.25×104
﹣m3＝0.1kg，酒精完全燃烧放出的热量：Q放＝m酒精q＝3.0×107J/kg×0.1kg＝3.0×106J； 
练一练完全燃烧125mL的酒精能放出多少热量（酒精的热值为3.0×107J/kg，密度


为0.8×103kg/m3）？若放出的热值42%被水吸收1c水＝4.2×了，（03J/（kg•
℃）并且水的温度由25℃升高到35℃，求水的质量。
2）根据：（题意可＝Q吸＝ηQ放＝42%×3.0×106J知：1.26×106J，根据Q吸＝cm（t﹣t0）
可得，可加热水的质量：m水＝
Q吸
＝ ＝30kg。完全燃烧125mL的酒精能放出多少热量（酒精的热值为3.0×107J/kg，密度
c（t﹣t0）   
练一练解


小结热机的效率燃烧的热值热机的效率定义提高
途径定义单位计算公式
课堂


练
料的热值，下于燃列说法，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随堂训
C1.对


于热机效率，下列说法正确　 (　的是 ) A.热机效率
越高，即机做的有用功多 热B.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损失，并且要保证良好
的润滑.D 提高热机效率，有利于
环保减排 C D
2. 关


一台内燃机运行时各种能量损耗大致为：汽缸散热损失占25％
气带，废走的能量占30％，摩擦等机械损耗占10％，则内燃机的热机效率为__________。 35%
3．


朋自远方来，烧一壶热水，拈几许茶叶，置于瓷制器皿中，沸水冲泡
这是，山东人独有的待客之道。如果精用酒炉烧水，将质量为2kg，
温度为10℃的水加热（1个标准大气压下），需完全燃烧42g酒精，酒精
炉效率为70%，（已g•c水＝4.2×103J/知k（℃），q酒精＝3.0×107J/kg）。求
：（1）42g酒精完全燃烧放出的热量； （2）水
升高的温度是多少？
4.有


：（1）42g酒精完全燃烧放出的热量：Q放＝m酒精q酒精＝42×103
﹣kg×3×107J/kg＝1.26×106J；（2）
Q吸
由η＝ ×100%可得，水吸收.量：Q吸＝Q放η＝1的热26×106J×70%＝8.82×105J，由Q吸＝cm△t可
Q放 
得，理论上水升高的温度：△t＝
Q吸
1.26×106J
＝ ＝105因℃，
cm 
4.2×103J/（kg·℃）×2kg 
标准气压下水的沸点为100，℃且沸腾以后温度不变，所以
，水实际升高的温度为10010℃℃﹣＝90℃。
解


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