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第十三章第四节热机的效率导学案.doc

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第十三章第四节热机的效率导学案.doc

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知识点一:燃料的热值
燃料的热值
燃烧相同质量的不同燃料,放出的热量不同;要得到相同的热量,需要的各种燃料的质量不同。为了
表征燃料的这种特性,我们引入了热值的概念。热值中的“值”含有“价值”的意思,即燃料燃烧的价值。每种燃料都有自己的热值,不同的燃料热值不同。
热值仅与燃料的种类有关,与燃料的质量及燃烧情况无关。如焦炭的热值为×107J/kg,那么不管焦炭的质量是多少,是否完全燃烧,甚至是否燃烧,它的热值都是×107J/kg,但是燃料燃烧放出的热量与燃料的质量和燃烧情况有关。
热值(q)是1kg某种燃料完全燃烧所放出的热量,那么m千克燃料完全燃烧所释放的热量就是Q放=mq,它和物体温度降低向外放热是不同的,任何物体温度降低时都要放出热量,其热量可以用Q放=cm(t0-t)来计算,而只有求燃料在燃烧时所放出的热量才能用Q放=mq来计算。
比如1kg煤油温度从50℃降低到49℃所放出的热量为:
而1kg煤油完全燃烧时放出的热量为Q放
=mq=1kg´´107J/kg=´107J。
对于气体燃料,热值是以J/m3为单位的,所以燃料完全燃烧放热的公式为:Q
=Vq
【典型例题1】汽车油箱的汽油用掉一半后,关于油箱内汽油的说法正确的是( )




【典型例题2】氢能源具有来源广、热值高、×107J/kg,
的氢气可放出J的热量;若一罐氢气用去了一半,则剩余氢气的热值(大于/等于/小于)×107J/kg.
【针对训练1】关于燃料的热值下列说法正确的是( )

,煤燃烧放出的热量比干木柴放出的热量多

【针对训练2】中学生参加一次长跑,×106J,㎏的干木柴才能得到,则干木柴的热值为。
知识点二:热机的效率
如下图所示,燃料的化学能由于各个环节的能量损失,不可能全部转化成有用的机械能,所以像简单机械的效率一样,热机的效率不可能是100%,用来做有用功的那部分能量与燃料完全燃烧放出的热量之比,就是热机的效率。
W Pt
在已知热机的功率和运行时间的情况下,热机的效率h= 有=
,若已知牵引力和机车运动的距离,则
热机的效率
Q放 mq
【典型例题】小明同学阅读了汽车发动机的说明书后,将内燃机的能量流向制成如图所示的图表,请根据给出的信息,计算该内燃机的效率为。
【针对训练1】汽车已进入百姓家庭,,既要考虑能量的有效利用,又要考虑发动机的冷却问题.[汽油热值为×107J/kg,×103kg/m3]。10L汽油在汽车发动机汽缸内燃烧30min,可以释放出多少能量(假设汽油完全燃烧)?若发动机输出的功率为6×104W,则此汽车发动机的效率是多少?(汽车发动机效率的计算结果精确到1%)