热机的效率第十四章 第2节柴薪煤炭石油天然气从哪里获得内能? 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? 燃料的燃烧是一种化学反应,燃烧过程中,储存在燃料中的化学能被释放,转变为内能。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。一、燃料的热值 想想议议 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。 国际单位:焦每千克;符号:J/kg。 气体燃料的单位:焦每立米;符号:J/m3。1.热值 热值在数值上等1 kg某种燃料完全燃烧放出的热量。(1)定义(2)物理意义 (3)单位 请说出你熟悉的燃料的热值,并说明其物理意义。2.了解燃料的热值表热值单位:J/kg, (J/m3)P139一些燃料的热值。木炭: 3.4×107J/kg物理意义:1千克木炭完全燃烧时放出的热量是3.4×107J煤气: 3.9×107J/m3物理意义:1立米煤气完全燃烧时放出的热量是3.9×107J计算热量公式:Q放=mq (即质量乘以热值)Q放=vq 燃料燃烧释放的能量用来开动热机,这些能量不会全部用来做有用功。 为什么发射火箭上天要用氢做燃料?3.有关燃料燃烧放热的计算想一想 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? 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? 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 = 热值×质量 =1.4×108 J/kg× 10×103 kg =1.4×1012 J 约120吨干木柴完全燃烧放出的热量等10吨氢完全燃烧放出的热量。 1.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。 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?无用的机械能二、热机的效率 想一想燃气内能损失的内能 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%(1)热机的效率是热机性能的重要指标2.热机效率,节约能源,减少污染(2)效率的途径 燃料利用率,使燃料充分燃烧; 改进热机,减少各种能量损失; 利用废气的能量。例题:把5kg40℃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全部被水吸收)解:Q吸=cm(t-t0) =420 |