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1、热机的效率热机的效率第十四章第十四章 第第节节热机的效率第十四章 第节不同燃料的放热本领不相同，怎么比较它们谁不同燃料的放热本领不相同，怎么比较它们谁的放热本领强呢？的放热本领强呢？经验告诉我们，等质量的煤和干木柴，充分燃经验告诉我们，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。烧，煤放出的热量要比柴多得多。一、燃料的热值一、燃料的热值想想议议想想议议我们用热值这个概念来表示燃料放出热量的本领。我们用热值这个概念来表示燃料放出热量的本领。不同燃料的放热本领不相同，怎么比较它们谁的放热本领强呢？某种燃料某种燃料完全燃烧完全燃烧放出的热量与其质量之比，放出的热量与其质量之比，叫做这种燃
2、料的叫做这种燃料的热值热值。国际单位：国际单位：焦每千克焦每千克；符号：；符号：J/kg。气体燃料的单位：气体燃料的单位：焦每立方米；焦每立方米；符号：符号：J/m3。1热值热值热值在数值上等于热值在数值上等于1 kg某种燃料完全燃烧放出某种燃料完全燃烧放出的热量。的热量。（1）定义）定义（2）物理意义）物理意义 （3）单位）单位某种燃料完全燃烧放出的热量与其质量之比，叫做这种燃料的热请说出你熟悉的燃料的热值，并说明其物理意义。请说出你熟悉的燃料的热值，并说明其物理意义。2了解燃料的热值表了解燃料的热值表热值是燃料的一种热值是燃料的一种特性特性，其大小只与，其大小只与燃燃料的种类料的种类有关，
3、与燃料的质量（体积）、有关，与燃料的质量（体积）、放出的热量、是否完全燃烧无关。放出的热量、是否完全燃烧无关。请说出你熟悉的燃料的热值，并说明其物理意义。2了解燃料的热量的计算热量的计算热量的计算练习：练习：若某个家庭预计每月使用天然气若某个家庭预计每月使用天然气4m4m3 3，这些天然气完全燃，这些天然气完全燃烧放出热量烧放出热量_J_J，相当于，相当于_kg_kg柴薪完全燃烧放柴薪完全燃烧放出的热量。（天然气的热值约为出的热量。（天然气的热值约为7.5107.5107 7J/mJ/m3 3，柴薪的热，柴薪的热值约为值约为1101107 7J/kgJ/kg）解析：解析：4m4m3 3完全燃烧
4、放出的热量是完全燃烧放出的热量是Q Q放放=Vq=4m=Vq=4m3 37.57.510107 7J/mJ/m3 3=310=3108 8J J；柴薪的质量；柴薪的质量m=m=30kg=30kg。答案：答案：3103108 8 30 30练习：讨论交流：讨论交流：热机工作时，能不能将燃料所蕴藏的化学能热机工作时，能不能将燃料所蕴藏的化学能全部用来对外做有用功呢？全部用来对外做有用功呢？由于机械转动，由于机械转动，克服摩擦等所克服摩擦等所消耗的能量消耗的能量燃料很难全部燃烧，燃料很难全部燃烧，燃料的化学能不能燃料的化学能不能全部释放全部释放机械传热机械传热损失一部损失一部分能量分能量热机真正转热
5、机真正转变为对外做变为对外做有用功的部有用功的部分分废气排出带走的能废气排出带走的能量量热机热机中燃中燃料释料释放能放能量的量的主要主要走向走向示意示意图图二、热机的效率二、热机的效率 用用来来做做有有用用功功的的那那部部分分能能量量，与与燃燃料料完完全全燃燃烧烧放放出的能量之比，叫做出的能量之比，叫做热机的效率热机的效率。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 由图可知由图可知，真正能转变为对外做有用功的能量只是燃，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。料燃烧时所释放能量的一部分。 热机转变为有用功的能量与燃料完全燃烧释放的能量的热机转变为有用
6、功的能量与燃料完全燃烧释放的能量的比值称为热机效率，即：比值称为热机效率，即：W有有Q放放= = 由图可知，真正能转变为对外做有用功的能量只是燃料燃怎样提高热机的效率？怎样提高热机的效率？使燃料充分燃烧使燃料充分燃烧; ;尽量减少各种热量损失；尽量减少各种热量损失；在热机的设计和制造上采用先进的技术；在热机的设计和制造上采用先进的技术；注意保养，保证良好的润滑，减少因克服摩擦阻力而额注意保养，保证良好的润滑，减少因克服摩擦阻力而额外消耗的能量。外消耗的能量。议一议议一议 提高热机效率，节约能源，减少污染提高热机效率，节约能源，减少污染热机的效率是热机性能的重要指标热机的效率是热机性能的重要指标
7、怎样提高热机的效率？使燃料充分燃烧;议一议 提高热机效率一、燃料的热值一、燃料的热值 定义：某种燃料完全燃烧放出的热量与其质量定义：某种燃料完全燃烧放出的热量与其质量之比之比 单位：焦每千克，符号：单位：焦每千克，符号：J/kgJ/kg二、热量的计算二、热量的计算 Q放放= =mq三、热机效率：三、热机效率： 用来做有用功的那部分能量，与燃料完全燃烧放出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。的能量之比。一、燃料的热值二、热量的计算2请从能量转化的角度具体说明以下效率的意请从能量转化的角度具体说明以下效率的意义。义。 某太阳能电池工作时的效率是某太阳能电池工作时的效率是16 某
8、电动机工作的效率是某电动机工作的效率是83 某锂电池充电时效率是某锂电池充电时效率是99 某柴油机工作的效率是某柴油机工作的效率是35 某电热水器工作的效率是某电热水器工作的效率是87 太阳能电池把接收到的太阳辐射的能量的太阳能电池把接收到的太阳辐射的能量的16转化为电能。转化为电能。练一练练一练2请从能量转化的角度具体说明以下效率的意义。 太阳C 3 对于燃料的热值，下列说法中，属于正确对于燃料的热值，下列说法中，属于正确理解的是理解的是 ( ) A燃料的热值跟燃料燃烧时放出的热量成正燃料的热值跟燃料燃烧时放出的热量成正比比 B燃料没燃烧时就没有热值燃料没燃烧时就没有热值C就某种确定的燃料而
9、言，它的热值是一个就某种确定的燃料而言，它的热值是一个确定的值，确定的值， 跟燃料的质量及燃料燃烧放出的热量跟燃料的质量及燃料燃烧放出的热量无关无关D容易燃烧的燃料热值一定大容易燃烧的燃料热值一定大练一练练一练C 3 对于燃料的热值，下列说法中，属于正确理解的是 (4. 关于热机效率，下列说法正确的是：多选关于热机效率，下列说法正确的是：多选( ) A热机效率越高，即热机做的有用功多热机效率越高，即热机做的有用功多 B热机效率越高，即热机的功率越大热机效率越高，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，并且要保证良好的涧滑损失，并且要保
10、证良好的涧滑 D提高热机效率，有利于环保减排提高热机效率，有利于环保减排 C D练一练练一练4. 关于热机效率，下列说法正确的是：多选 C D练5能量守恒是自然界的基本规律之一，下列能能量守恒是自然界的基本规律之一，下列能量转化过程中，属于内能的转移的是（量转化过程中，属于内能的转移的是（ ） A用电灯照明用电灯照明 B光合作用光合作用 C用暖水袋取暖用暖水袋取暖 D天然气的燃烧天然气的燃烧 C练一练练一练5能量守恒是自然界的基本规律之一，下列能量转化过程中，6. 下列说法中正确的是（下列说法中正确的是（ ）A冬天对着手哈气，手变暖是机械能转化为冬天对着手哈气，手变暖是机械能转化为内能内能B用
11、酒精灯给水加热，是机械能转化为内能用酒精灯给水加热，是机械能转化为内能C高速行驶的汽车爆胎是很危险的，从能量高速行驶的汽车爆胎是很危险的，从能量角度来看，是机械能与内能的相互转化角度来看，是机械能与内能的相互转化D滑冰时冰刀与冰之间相互摩擦，出现一道滑冰时冰刀与冰之间相互摩擦，出现一道痕迹，是内能转化为机械能痕迹，是内能转化为机械能C练一练练一练6. 下列说法中正确的是（ ）C练一练内能的利用内能的利用 热机热机定义：1千克某种燃料完全燃烧 放出的热量单位：焦/千克燃料的热值利用内能直接加热物理意义：燃料燃烧过程中释放 热量本领大小的利用内能做功内能利用热机内燃机 汽油机柴油机构造内能利用及热
12、机效率工作原理构造工作原理内能的利用 热机定义：1千克某种燃料完全燃烧单位：焦/千克 汽油机的四个冲程中只有做功冲程对活塞做功，其它三个冲程要靠飞轮的惯性来完成。汽油机完成四个冲程叫一个工作循环，完成一个工作循环，曲轴转二周，对外做功一次。 重点难点解析重点难点解析 汽油机的四个冲程中只有做功冲程对活塞做功，其它三柴油机和汽油机的相同点：1 1、基本构造和主要部件的作用相似。、基本构造和主要部件的作用相似。2 2、每个工作循环都一样，由吸气、压缩、每个工作循环都一样，由吸气、压缩、做功、排气四个冲程组成。做功、排气四个冲程组成。3 3、四个冲程中，只有做功冲程对外做功。、四个冲程中，只有做功冲
13、程对外做功。4 4、在一个工作循环中，活塞往复两次，曲、在一个工作循环中，活塞往复两次，曲轴转动两周，飞轮转两圈，做功一次。轴转动两周，飞轮转两圈，做功一次。重点难点解析重点难点解析柴油机和汽油机的相同点：1、基本构造和主要部件的作用相似。重柴油机和汽油机的不同点：1、构造：柴油机的气缸顶部没有火花塞，而是一个喷油嘴。2、吸入物质：汽油机吸入的是汽油和空气的燃料混合物，而柴油机吸入的是空气。3、点火方式：点火方式不同，汽油机为点燃式，柴油机为压燃式。4、效率：柴油机比汽油机的效率高。重点难点解析重点难点解析柴油机和汽油机的不同点：1、构造：柴油机的气缸顶部没有火花塞三热机效率 用来做有有功的那
14、部分能量和燃料完用来做有有功的那部分能量和燃料完全燃烧放出的能量之比，叫做热机效率。全燃烧放出的能量之比，叫做热机效率。燃料完全燃烧放出的能量燃料完全燃烧放出的能量废气内能废气内能散热损失散热损失机械损失机械损失有用机械能有用机械能三 用来做有有功的那部分能量和燃料完全燃烧放出四、提高热机效率的途径四、提高热机效率的途径 1、热机的效率是热机性能的一个重要指标。如：两辆排量相同的小汽车，以相同的速以相同的速度行驶相同的路程度行驶相同的路程，耗油少的那辆，汽油机的效率高，性能好。 2、在设计和制造上，要不断改进和革新，以减少各种能量损失，提高效率。在使用上要正确使用，注意保养。在热机的各种损失中
15、，废气带走的能量最多，设法利用废气的能量是提高燃料利用率的重要措施。四、提高热机效率的途径 1、热机的效率是热机性1.琴江边上的水寨镇，是一个风光秀美的客家古镇。镇上有一条老街，斑驳的青石板沿着街道铺开，被时光和步履打磨得干净而潮润。不过现在很少有人知道这条老街了，更不用说老街深处这么一户锁匠铺了。2.自从低焊钩锁、弹子锁普及后，老锁铺变得越来越冷清了。虽然没有客人，老锁匠每天早上还是会准时打开铺子，在门口泡上一壶茶，握着那把祖辈传下的壶，安静地品着祖辈传下来的味道。3.三月的一个早晨，老锁匠照例在门口喝茶。这时，巷口来了个年轻人，路过锁匠铺时停了下来。看着锁匠铺头上里挂着的老招牌，上门写着“
16、制锁”两个苍劲有力的大字，年轻人马上兴奋了起来。4.黑色的墙壁上挂着各式的锁，有圆形锁，半圆锁，长方锁，还有八角形白铜雕花锁，谐音就是“福禄”的葫芦锁。每把锁都是件工艺品，展示出老人精湛的制锁技艺，看得年轻人目不暇接，连连竖起大拇指。5.基于对“传统”的历史性和现实性特点的明确认知，“新子学”强调，“国学”在漫长的岁月中必然存在一个变化发展的过程，可以说一代有一代的“国学”。从历史上看，不可否认，“六经”是中国文化学术的最早源头，它深刻地影响着中华民族的基本精神。6.这就要求我们从经学思维和体系的禁锢中真正解脱出来，以开放的姿态传承历史文化，维护学术开放多元的本性，积极构建具有时代特征、富于活力的“新国学”。“新子学”正是适应这样的“国学”发展要求，将应运承载“新国学”的真脉。7“新子学”的内涵，单以浅层次理解，它是“旧子学”的再发展。在这种理解下，“新子学”仿佛没有摆脱在原有经学体系下旧“国学”中的位置，最多也只是经学的多样化实践与儒学的外围羽翼，显然无法承担作为“新国学”主导的重担。1.琴江边上的水寨镇，是一个风光秀美的客家古镇。镇上有一条老
