第十三章-内能与热机-第四节-热机效率和环境保护（1课时）.pptxVIP

第十三章内能与热机

第四节热机效率和环境保护(1课时)

二一-

1.燃料的热值

(1)定义：某种燃料完全燃烧放出的热量与所用该燃料的质量之

比，叫做这种燃料的热值。

(2)单位：焦耳每千克，符号为J/kg。燃料为气体时，热值单位常

用J/m³。

(3)燃料完全燃烧放出热量的计算公式：Q=mq(燃料为固体、液

体)或Q=qV(燃料为气体)。

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2.热机效率

(1)定义：热机运转中，对外做的有用功与燃料_完全燃烧所释放

的能量的比值称为热机效率。

(2)计算公式：n=W×100%。

(3)热机在工作过程中各种形式的能量损失：

①燃料未_完全燃烧；

②克服摩擦_消耗能量；

③机械传热_损失能量；

④废气排出带走能量。

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(4)提高热机效率的主要途径：

①减少燃烧过程中的热量损失;

②尽量简化机械传动部分，选用优良的润滑材料。

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3.热机与环境保护

(1)燃料燃烧排放的烟尘使大气浑浊，形成雾霾。

(2)燃料燃烧排放的废气中含有大量的二氧化硫和氮氧化合物，会形

成酸雨。

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知识点1热值

例1关于燃料的热值，下列说法正确的是(C)。

A.容易燃烧的燃料其热值一定大

B.燃料不完全燃烧时的热值比完全燃烧时的热值小

C.1kg煤油和2kg煤油的热值一样大

D.煤的热值比干木柴的大，煤燃烧放出的热量比干木柴放出的热量多

[解析]热值只与燃料的种类有关，与燃料的质量、体积和燃烧难易程度、

燃烧状况没有关系，故A、B错误，C正确。由Q=qm知，燃料完全燃烧放出的热量不仅跟热值有关，还与燃料的质量有关，故D错误。

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小锦囊热值是物质本身的一种特性，它表示燃料完全燃烧时的放热本

领。热值只与燃料自身的物质种类有关，与质量大小、燃料是否充分燃烧等因素无关。

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针对训练

1.干木柴和木炭燃烧时的放热本领不同，是因为它们的热值(选填“热

值”或“熔点”)不同。现有一箱质量为10kg的木炭，它的热值为

3.4×107J/kg,若完全燃烧半箱木炭，则放出的热量是1.7×10⁸J.

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知识点2热机的效率

例2某汽车在水平地面上以20m/s的速度匀速行驶10min。在此过程

中，汽车发动机的牵引力为2×10³N,消耗燃油1kg。假设燃油在发

动机气缸内完全燃烧，燃油的热值q=5×107J/kg,求：

(1)汽车发动机牵引力所做的功。

(2)汽车发动机的效率。

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分析(1)汽车匀速直线行驶，已知速度和时间，根据v=得出汽车

离W=Fs得出汽车发动机牵引力所做的功。

s=vt=20m/s×10×60s=12000m

汽车发动机牵引力所做的功为

W=Fs=2×10³N×12000m=2.4×10⁷J

得

据

由

，

1)

距

(

的

：

驶

解

行

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,汽车在此过程中行驶的距离为

分析(2)根据Q=mq得出燃油完全燃烧放出的热量，而汽车发动机牵

aL-的

×100%可求出汽车发动机的效率。

(2)1kg燃油完全燃烧放出的热量为

Q放=mq=1kg×5×10⁷J/kg=5×10⁷J

汽车发动机的效率为

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小锦囊广义的“效率”是指被有效利用的能量与消耗的总能量之比。

本题中汽车发动机的效率是指对外做有用功的能量与燃料完全燃烧放出

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的能量的比值，即

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针对训练

2.某汽油机工作时的热损失情况如下：气缸散热损失30%,废气带走

35%,机械摩擦损耗10%。则该汽油机完全燃烧2