内燃机的定义与分类。 内燃机的四个冲程以及各个冲程的能量是如何转化的。 在四个冲程中你认为有哪些热量损失？ 复习 内燃机的定义与分类。 内燃机的四个冲程以及各个冲程的能量是如何转化的。 在四个冲程中你认为有哪些热量损失？ 树人教育辅导中心

第十四章内能的利用 第2节 热机的效率

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。

燃料的热值 人类在原始社会就知道燃烧柴薪来取暖、烧饭。在现代社会，人类所用的能量很大一部分依然是从燃料的燃烧中获得的。 燃料的种类很多，固体燃料有木柴、煤等，液体燃料有汽油、酒精等，气体燃料有煤气、天然气等（图14.2-1）。根据你的经验，相同质量的不同燃料，燃烧时放出的热量是不是相同？要找出事实来支持你的观点，并进行分析。 小结：质量相等的不同燃料在完全燃烧时所放出的热量是不同的。

2、我们把某种燃料完全燃烧时所放出的热量与其质量之比叫做燃料的热值。用q表示。 一、燃料的热值 固体燃料: 木柴、煤、秸杆 1、 燃料的种类 汽油、柴油、酒精 液体燃料: 气体燃料: 煤气、天然气、液化气 2、我们把某种燃料完全燃烧时所放出的热量与其质量之比叫做燃料的热值。用q表示。 3、热值在数值上等于1 kg 某种燃料完全燃烧放出的热量。  

Q放=mq （液体和固体） Q放=Vq (气体) 4、燃料完全燃烧放出热量的计算 5、单位：焦每千克 ，符号：J/kg ｑ：燃料的热值 ｍ：燃料的质量 V：气体燃料的体积 固体和液体燃料 气体燃料 5、单位：焦每千克 ，符号：J/kg 焦每立方米，符号：（J/m3）

阅读：P 23一些燃料的热值。你有什么收获？ J/m3 常用燃料的热值（单位：J/kg J/m3 ） 煤油 4.6×107 煤油 4.6×107 木炭 3.4×107 汽油 4.6×107 无烟煤 约3.4×107 氢气 1.4×108 石油 4.4×107 焦炭 3.0×107 天然气（7.1~8.8)×107 柴油 4.3×107 烟煤 约2.9×107 煤气 约3.9×107 酒精 3.0×107 干木柴 约1.2×107 气体 液体 固体 J/m3 沼气 约1.9×107

反映燃料燃烧时化学能转化为内能的 本领的大小的物理量。 6、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）、是否完全燃烧无关。 反映燃料燃烧时化学能转化为内能的 本领的大小的物理量。 7、物理意义:干木柴的热值是1.2×l07焦物理意义是___________________ ____。完全燃烧2kg干木柴放出的热量是 J, 煤气: 3.9×107J/m3 物理意义:1立方米煤气完全燃烧时放出的热量是3.9×107J 火箭为什么用氢气做原料？ 1千克干木柴完全燃烧时放出的热量是1.2×107J 2.4×107

1.关于燃料的热值正确的是（ ） B A．燃料的热值与燃料的燃烧程度有关 B．燃料的热值与燃料的种类有关 C．燃料的热值与燃料的多少有关 1.关于燃料的热值正确的是（ ） A．燃料的热值与燃料的燃烧程度有关 B．燃料的热值与燃料的种类有关 C．燃料的热值与燃料的多少有关 D．燃料的热值与上面三个因素都有关 B 解析：选B。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。

Q=mq 解：Q=mq=1.5kg×2.7×107J/kg =4.05×107J 答：这些煤完全燃烧放出的热量为4.05×107J 燃料燃烧放热计算： 例1、小明某次用火炉烧水时，共消耗了1.5kg的烟煤，试计算这些烟煤完全燃烧放出多少焦的热量（烟煤的热值q=2.7×107J/kg)? Q=mq 解：Q=mq=1.5kg×2.7×107J/kg =4.05×107J 答：这些煤完全燃烧放出的热量为4.05×107J

例2、用家用燃气热水器烧水洗澡，假如洗一次澡要用掉天然气0.14m3. 问:完全燃烧这么多的天然气能放出多少焦的热量？(q=8×107焦耳/米3) 解：Q=Vq= 0.14m3 ×8×107J/m3 =1.12×107J

练习: 1. 完全燃烧15千克热值是 3.4×107J/Kg的木炭，能产生多少热量？ 想要获得这些热量,需要完全燃烧多少千克氢气?(q氢=1.4 ×108J/Kg)

例题3、把5kg的40℃的水烧开，水需要吸收多少热量？需要完全燃烧多少kg的干木柴？（干木柴的热值为1 例题3、把5kg的40℃的水烧开，水需要吸收多少热量？需要完全燃烧多少kg的干木柴？（干木柴的热值为1.2×107J/kg，外界为标准大气压，燃料完全燃烧放出的全部被水吸收） 解： Q吸=cm（t-t0）=4200J/(kg·0C)×5kg×600C=1.26 ×106J； Q放＝Q吸 m1=Q放/q=1.2×106J/(1.2×107J/kg)=0.1kg

例题4、把10kg40℃的水烧开，需要完全燃烧多少kg的干木柴？（已知干木柴的热值为1 例题4、把10kg40℃的水烧开，需要完全燃烧多少kg的干木柴？（已知干木柴的热值为1.2×107J/kg，外界为标准大气压，并且燃料完全燃烧放出的热量有50％被水吸收）

请计算： 汽油 干木柴 烟煤

燃料很难全部燃烧，燃料的化学能不能全部释放 二、热机的效率 讨论交流：热机工作时，能不能将燃料所蕴藏的化学能全部用来对外做有用功呢？ 由于机械传动等，克服摩擦所消耗的能量 废气排出带走的能量 　热机真正转变为对外做功的部分 燃料很难全部燃烧，燃料的化学能不能全部释放 机械传热损失一部分能量

3、热机的效率是热机性能的重要指标 三、热机的效率： 由图可见，真正能转变为对外做有用功的能量只是燃料燃烧时所释放能量的一部分。 1、定义：用来做有用功的那部分能量与燃料完全燃烧放出来的能量之比称为热机效率。   3、热机的效率是热机性能的重要指标

4、能量损失、热机效率不高的原因: 1）燃料的不完全燃烧 2)气缸部件吸热后的热量散失 3)废气带走的热量 4)克服摩擦做功而消耗的能量

5、提高热机的效率的途径？ （1）使燃料充分燃烧; （2）设法利用废气的能量； （3）尽量减少各种热量损失； （4）在热机的设计和制造上采用先进的技术； （5）注意保养，保证良好的润滑，减少因克服摩擦阻力而额外消耗的能量。

各种热机的效率: 蒸汽机:6﹪~15﹪ 汽油机：20﹪~30﹪ 柴油机：30﹪~45﹪ 飞机上的喷气式发动机：50﹪~60﹪

检测练习 用煤气灶把1kg、初温为20℃的水烧到70℃，消耗了10g煤气．已知水的比热容是4.2×103J/(kg•℃)，煤气的热值为4.2×107J/kg，则水吸收的热量为 J，煤气完全燃烧放出的热量为 J，煤气灶烧水的效率为 %。

想一想 热机的效率能达到100%吗？为什么？ 　　不能达到100%，因为热机中可用于做有用功的能量只是燃料完全燃烧所放出的能量的一部分，因为各种热量损失以燃料条件的限制，这部分能量远远小于总能量，所以其与燃料完全燃烧所放出的总能量的比值必然小于1，即热机效率小于100%。

讨论交流 如何保护我们的环境？ 改进燃烧设备，加装消烟除尘装置; 集中供热； 改用气体燃料，普及煤气和天然气； 充分开发利用污染少和无污染的新能源。

当堂检测反馈 A 2、航天工业中的火箭是用液态氢作为燃料的，这是因为液态氢具有（ ） 1、四口这家分别单独使用不同种类的燃料时的平均月消耗分别为：木柴约200千克，烟煤约80千克，液化石油气约30千克，煤气约60千克。这四种燃料中的热值最高的是( ） A、液化石油气　　B、煤气 C、烟煤　　　　　D、木柴 A 2、航天工业中的火箭是用液态氢作为燃料的，这是因为液态氢具有（　　　） A、较小的质量　B、较小的密度　C、较大的比热容　D、较大的热值 D

3、柴油机是工农业生产中常用的热机，已知某型号柴油机的效率是30%，在柴油机内完全燃烧2千克柴油能放热 J，这些热通过柴油机的转化能对外做有用功 J。 （柴油的热值为3.3×107J/kg 6.6×107 1.98×107 4、完全燃烧140克焦炭（焦炭的热值为3.0×107J/kg)能放出多少热量？若这些热量的30%被水吸收，则能使30kg 、20℃的水温度升高到多少度？

课后作业： 发射卫星的火箭燃料要体积小，重量轻，但发出的热量要大，这样才能减轻火箭的重量，使卫星快速地送上轨道。液体燃料放出的能量大，产生的推力也大；而且这种燃料比较容易控制，燃烧时间较长，因此，发射卫星的火箭大都采用液体燃料。

体会与收获 通过学习,你有何体会与收获?