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1、热值与热机效率热值与热机效率一一.燃料燃料:1.燃料的种类燃料的种类:固体燃料固体燃料: 如:煤、木柴、农作物的秸秆等液体燃料液体燃料：如：石油、酒精等气体燃料：气体燃料： 如：天然气、沼气、氢气等2.燃料燃烧过程是将燃料燃烧过程是将_能转化为能转化为_能能化学能化学能内能内能思考思考:相同质量的不同燃料完全燃烧时,所放出的热量相同吗?举例说明.探究探究:10101037232713表明表明:质量相同的不同燃料完全燃烧所放出质量相同的不同燃料完全燃烧所放出的热量是的热量是_的的.不相等不相等为了比较燃料的特性为了比较燃料的特性,引入了引入了“热值热值”这一物理这一物理量量3.燃料的热值燃料的热
2、值:某种燃料完全燃烧放出的热量与其质量之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比，叫做这种燃料的热值.热值的单位热值的单位:J/kg或或J/m3煤气的热值为煤气的热值为4.2107J/kg,物理意义是什么？物理意义是什么？表示表示:1kg煤气完全燃烧所放出的热量是煤气完全燃烧所放出的热量是4.2107J那么: 2kg煤气完全燃烧所放出的热量煤气完全燃烧所放出的热量是是_J8.41074.燃料燃烧放出热量的计算燃料燃烧放出热量的计算:Q放放=mq或或 Q放放=VqQ放放:放出的热量（放出的热量（J） q: 燃料的热值燃料的热值(J/kg或或J/m3) m: 燃料的质量燃料的质
3、量(kg), V: 燃料的体积燃料的体积(m3)教师点评教师点评燃燃料的热值料的热值1、热值的物理意义：、热值的物理意义：2、热值的定义：、热值的定义： 符号：符号： 公式：公式： 单位：单位： 强调：强调： Q Qmqmq或或 Q QVq Vq （q为热值）为热值）表示燃料燃烧放出热量表示燃料燃烧放出热量的能力强弱的能力强弱q qJ/kgJ/kgJ/mJ/m3 3它是燃料本身的一种它是燃料本身的一种特性特性，只与燃，只与燃料的料的种类种类有关，与燃料的有关，与燃料的形态、质形态、质量、体积量、体积等均无关。等均无关。 某种燃料完全燃烧放出的热量某种燃料完全燃烧放出的热量与其质量之比，叫做这种
4、燃料与其质量之比，叫做这种燃料的热值的热值.1 1、四口这家分别单独使用不同种类的燃料时的平、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：木柴约均月消耗分别为：木柴约200200千克，烟煤约千克，烟煤约8080千千克，液化石油气约克，液化石油气约3030千克，煤气约千克，煤气约6060千克。这千克。这四种燃料中的热值最高的是四种燃料中的热值最高的是( ( ）A A、液化石油气、液化石油气B B、煤气、煤气C C、烟煤、烟煤D D、木柴、木柴A A2 2、航天工业中的火箭是用液态氢作为燃料的，、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（）这是因为液态氢具有（）A A、
5、较小的质量、较小的质量B B、较小的密度、较小的密度C C、较大的比热容、较大的比热容D D、较大的热值、较大的热值D D3.计算计算4Kg柴油完全燃烧释放的热量。柴油完全燃烧释放的热量。（q=3.33.3107J/Kg ）解解:Q=mq =4Kg3.3107J/Kg =1.32108 J答答:完全燃烧释放的热量为完全燃烧释放的热量为1.32108 J二二.有效利用燃料有效利用燃料 在实际在实际利用燃料利用燃料中中, ,燃燃料很难完全燃烧，而且料很难完全燃烧，而且放出的内能不能被完全放出的内能不能被完全利用利用, ,有效利用的只是有效利用的只是其中一部分其中一部分1.炉子的效率：炉子的效率：
6、有效利用的热量与燃料完全燃烧放出的热量的比值 2.提高燃料利用率措施提高燃料利用率措施:A.尽可能让燃料充分燃烧尽可能让燃料充分燃烧(如如:将煤磨成煤粉将煤磨成煤粉,加大送风量等加大送风量等)B.尽量减小热量散失尽量减小热量散失(如如:加大受热面积等加大受热面积等)三三.热机效率热机效率热机效率热机效率:用来做有用功的那部分能量跟燃料用来做有用功的那部分能量跟燃料完全燃烧放出的总能量的比值完全燃烧放出的总能量的比值想一想想一想:热机效率会热机效率会1吗吗?怎样提高热机效率怎样提高热机效率?燃料燃烧燃料燃烧释放的总释放的总能量能量热机能流图热机能流图废气带走废气带走相当部分相当部分能量能量克服机
7、械克服机械摩擦消耗摩擦消耗能量能量机器部机器部件吸热件吸热用来做有用功的能量用来做有用功的能量汽油机效率汽油机效率:2030柴油机效率柴油机效率:3045思考思考:某汽油机效率为某汽油机效率为30是什么意思呢是什么意思呢?答答:这台汽油机的汽油完全燃烧放出的能量有这台汽油机的汽油完全燃烧放出的能量有30用来做有用功用来做有用功汽油机甲的效率比汽油机乙的效率高汽油机甲的效率比汽油机乙的效率高,是指是指( ) A.甲做的有用功比乙多甲做的有用功比乙多; B.甲比乙用的汽油少甲比乙用的汽油少; C.完全燃烧相等质量的汽油完全燃烧相等质量的汽油,其内能转化为有用其内能转化为有用功的能量甲比乙多功的能量
8、甲比乙多; D相同时间内相同时间内,汽油机甲比乙所用汽油节约一些汽油机甲比乙所用汽油节约一些.C提高热机效率的措施提高热机效率的措施:1.尽量使燃料充分燃烧;2.尽量减小各种热散失;3.在热机的设计制造上采用先进技术;4.注意保养,保证良好润滑,减少因克服摩擦而额外消耗能量.小结小结:1. 热值：热值：2.热值的单位热值的单位:J/kg或或J/m33.燃料燃烧放出热量的计算燃料燃烧放出热量的计算:Q放放=mq或或 Q放放=Vq4.炉子的效率：炉子的效率：5.热机效率热机效率: 用来做有用功的那部分能量跟燃料用来做有用功的那部分能量跟燃料完全燃烧放出的总能量的比值完全燃烧放出的总能量的比值6.提
9、高燃料利用率、提高热机效率的措施：提高燃料利用率、提高热机效率的措施： 某种燃料某种燃料完全燃烧完全燃烧时所放出的热量与时所放出的热量与其质量之比，叫做这种燃料的热值其质量之比，叫做这种燃料的热值.7.内能的两种用途内能的两种用途:用来直接加热物体、用来做功用来直接加热物体、用来做功.热值是燃料的一种特性热值是燃料的一种特性,它的大小只与燃料的种类有它的大小只与燃料的种类有关关,而与燃料的质量、燃烧条件等都无关而与燃料的质量、燃烧条件等都无关.1、一瓶酒精用去一半后，则剩下的一半一瓶酒精用去一半后，则剩下的一半（）A质量、密度、比热容、热值都变为原来质量、密度、比热容、热值都变为原来的一半的一
10、半B比热容和热值不变，质量变为原来的一比热容和热值不变，质量变为原来的一半半C密度不变，比热容和热值都变为原来的密度不变，比热容和热值都变为原来的一半一半D比热容不变，质量和热值都变为原来的比热容不变，质量和热值都变为原来的一半一半2 2、柴油机是工农业生产中常用的热机，已知某、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型号柴油机的效率是30%30%，在柴油机内完全燃烧，在柴油机内完全燃烧2 2千克柴油能放热千克柴油能放热 J J，这些热通过柴，这些热通过柴油机的转化能对外做有用功油机的转化能对外做有用功_J J。（柴油的热值为（柴油的热值为3.33.310107 7J/kgJ/
11、kg3 3、完全燃烧、完全燃烧140140克焦炭（焦炭的热值为克焦炭（焦炭的热值为3.03.010107 7J/kg)J/kg)能放出多少热量？若这些热量的能放出多少热量？若这些热量的30%30%被水吸收，则能使被水吸收，则能使30kg 30kg 、2020的水温度的水温度升高到多少度？升高到多少度？6.66.610107 71.981.9810107 74 4. .2 210106 6J J30304某中学锅炉房每天要将某中学锅炉房每天要将3t水从水从20加热到加热到100。(1)这些水要吸收热量为多少？这些水要吸收热量为多少？ (2)“西气东输西气东输”实现后，可用天然气作为燃料来烧水实现
12、后，可用天然气作为燃料来烧水,设天然气完全燃烧释放热量的设天然气完全燃烧释放热量的75%被水吸收被水吸收,学校每天因学校每天因烧水要消耗天然气的体积是多少烧水要消耗天然气的体积是多少m3？ (天然气的热值天然气的热值q=8.4107J/m3)。5.小明家新安装了一台容积为小明家新安装了一台容积为05m3的太阳能热水器的太阳能热水器,加满水后加满水后,经经过过4h阳光的照射阳光的照射,水温由原来的水温由原来的20升高了升高了40 (1)在这在这4h内水吸收了多少热量内水吸收了多少热量? (2)若这些热量由效率为若这些热量由效率为20的火炉燃烧的火炉燃烧焦炭来提供，则需要燃烧多少千克焦炭焦炭来提供，则需要燃烧多少千克焦炭?水的比热容水的比热容c水水=42103J(kg)、焦炭的热值、焦炭的热值q=30107Jkg(3)与其它形式的能量相比，太阳能具有哪些优点？（写出两点即与其它形式的能量相比，太阳能具有哪些优点？（写出两点即可可） 解解:(1)m水水= v=103kg/m3 0.5m3 =500kg Q水吸水吸=cmt = 4.2 103J/(kg.) 500kg 40 =8.4 107J=20mq即：即：8.4 107J=20m 3.0107J/kg m=14kg(3)使用太阳能具有清洁无污染使用太阳能具有清洁无污染,节约化石能源等优点节约化石能源等优点.
