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142热机的效率

提高燃料利用率的重要措施
利用废气能量
利用废气来供电供热——热电站Fra bibliotek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%。
• 因为Q吸=Q放=1.26×106J
• 所以干木柴质量
m'
Q q
1.2610 3 J 1.2107 J/kg
0.105kg
请仔细观察图片:
机件发 热散失
燃料燃烧 产生能量
有用的机 械能(有 用功)
废气带 走
在热机的各 种能量的损 失中,废气 带走的能量 最多.
燃烧 不完 机件摩 全 擦损失
D、要消耗80J的燃料内能
4.有一台柴油机的效率为40%,每小时耗油2kg,则 这台柴油机的功率为多少瓦?
(已知柴油的热值为3.3×107J/kg)
常用燃料的热值(单位:J/kg)
固体
液体
气体
干木柴 烟煤 焦碳 无烟煤 木炭
1.2X107 酒精 2.9X107 柴油 3.0X107 石油 3.4X107 汽油 3.4X107 煤油
3.0X107 煤气 4.2X107 3.3X107 天然气 4.4X107 4.4X107 氢气 14.3X107 4.6X107 4.6X107
我们要烧开同一壶水,现有三种燃料:干草、 木柴、煤炭,用哪种燃料用量最少?
一、燃料的热值
• 不同的燃料,即使质量相同,完全燃烧放 出的热量也是不同的,这个特性可以用热 值表示.
热值:
• 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.
• 热值的单位:焦每千克 J/kg 或焦每立方米. J/m3
提高热机效率的主要途径:
减少热机工作中的各种能量损失.
具体方法: 1、要减少燃烧过程中的热量损失; 如内燃机要掌握好火花塞点火或喷油嘴喷油的最佳时间; 蒸汽类热机,常将煤研磨成粉状,用风吹入锅炉内燃烧.这些措 施都可以使燃料燃烧得更充分一些. 2、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。. 3、使燃料充分燃烧 4、在热机的设计和制造上采用先进的技术
无烟煤的热值为3.4×107J/kg,表示1kg的 煤在完全燃烧时所放出的热量为3.4×107J。
液化气的热值为4.9×107J/m3,表示1m3的液化 气在完全燃烧时所放出的热量为4.9×107J。
想一想
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 D.燃料的热值与上面三个因素都有关 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.
1.在公路上有一辆汽车和一台拖拉机发生故障,经检 查都是蓄电池坏了,不能启动,把它们推动后:
A、汽车和拖拉机都能继续行驶
B、只有汽车可以继续行驶
√C、只有拖拉机可以继续行驶
D、都不能行驶
第十四章 内能的利用
第2节 热机的效率
煤 气

煤油
柴草
汽油
天然气
燃料燃烧过程是什么能向什么能转化?
思考讨论:
二、热量的计算
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)
• =4.2×103J/(kg·℃)×5kg×(100℃-40℃)
• =1.26×106J
设法利用热机废气的 能量,是提高燃料利 用率的重要措施。
想想议议
散热、克服摩擦损失 废气带走的能量
燃料完全 燃烧放出 的能量
有用的机械能
热机的效率
1、定义:在热机里 用来做有用功 的那 部分能量跟 燃料完全燃烧所获得 的能 量之比,叫做热机的效率。热机的效率 都 小于1 。
蒸气机效率最低:6%~15%; 汽油机效率:20%~30%; 柴油机效率:30%~45%。
下面说法不正确的是( C ) A.燃料燃烧时,将化学能转化为内能 B.人类使用的能量绝大部分是从燃料的燃烧中获 得的 C.l kg的某种燃料燃烧时放出的热量叫做这种燃 料的热值 D.提高燃料的利用率是节约能源的重要措施
解析:选C. l kg的某种燃料完全燃烧时放出的热 量叫做这种燃料的热值,必须加上“完全”两个 字,故C错.
练一练
下列提高热机效率的方法中,不可行的是( D ) A.减少各种热损失 B.加润滑油减少机器各部件之间的摩擦 C.充分利用废气的能量,如建热电站 D.采取少消耗总能量的办法 解析:选D.提高热机效率的方法是减少各种能量 损失,充分利用燃料放出的能量,减小摩擦尽量 少做额外功等.
1.甲柴油机的效率比乙柴油机的效率低,这表明: A、甲的功率小 B、甲做的功少 C、甲消耗的柴油多
√D、甲柴油机内能转化为机械能的百分比小
2.关于提高热机效率的途径,下列说法中错误的是:
√ A、尽量使燃料完全燃烧 B、尽量减少输出功率
C、尽量减小摩擦
D、尽量减少热量损失
3.某热机的效率为20%,这表明做100J的有用功时: A、要消耗20J的燃料内能 B、要向外散失80J的热量
√C、要消耗燃烧后能放出500J内能的燃料
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