第十四章--第2节VIP专享VIP免费

第2节热机的效率体验燃料的燃烧能力阅读材料,思考以下问题。材料1：普通的一个家庭一个月平均要用无烟煤75kg,改用液化气就只需15kg。农村烧大灶的话每月需干木柴150kg。材料2：一个无烟煤(0.6kg)只能烧开5瓶水。而0.6kg的液化气可以烧一天的饭菜、开水以及淋浴用的洗澡水。(1)由材料1可知,用无烟煤、液化气和干木柴燃烧放出相同的热量,三者所需质量。(2)由材料2可知,相同质量的无烟煤和液化气燃烧放出的热量。提示：(1)不同(2)不同1.什么叫做燃料的热值?不同燃料的热值相同吗?2.什么叫做热机的效率?3.如何提高热机的效率?探究1燃料的热值“”结合体验,思考以下问题。1.“”由体验可知,质量相等的不同燃料,在完全燃烧时所放出的热量是的。可见燃料完全燃烧时放出的热量与燃料的有关。参考答案：不相等种类2.为了比较燃料完全燃烧时的放热本领引出了什么物理量?我们是如何定义的?提示：燃料完全燃烧时放出的热量只与燃料的种类有关。我们用热值表示燃料的这种性质。参考答案：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。3.阅读热值表,回答下列问题：一些燃料的热值燃料热值燃料热值干木柴约1.2×107J/kg柴油4.3×107J/kg烟煤约2.9×107J/kg煤油4.6×107J/kg无烟煤约3.4×107J/kg汽油4.6×107J/kg焦炭3.0×107J/kg氢1.4×108J/kg木炭3.4×107J/kg煤气约3.9×107J/m3酒精3.0×107J/kg沼气约1.9×107J/m3分析热值表可知：(1)表中列举的燃料按状态分为燃料、燃料、燃料三种。气体燃料热值的单位为,固体、液体燃料热值的单位为。参考答案：固体液体气体J/m3J/kg(2)不同燃料的热值相同吗?分析汽油、煤油或无烟煤、木炭的热值,可得出什么结论?提示：对比表中的数据分析找到答案。参考答案：不同燃料的热值一般不同。少数不同燃料的热值可能相同。4.查表可知煤油热值为,表示。2kg煤油完全燃烧可以放出J的热量。质量为m的某种燃料,其热值为q,完全燃烧时放出的热量Q放=。提示：查表可知,煤油的热值为4.6×107J/kg,1kg煤油完全燃烧时放出的热量是4.6×107J,2kg煤油完全燃烧放出的热量是4.6×107J/kg×2kg=9.2×107J,与计算煤油完全燃烧放出热量类比,计算出某种燃料完全燃烧放出的热量为Q放=mq。参考答案：4.6×107J/kg1kg煤油完全燃烧时放出的热量是4.6×107J9.2×107mq探究2热机的效率1.燃料燃烧为什么会有能量散失?主要有哪些能量散失?提示：从燃料的燃烧情况和热量损失两个方面考虑。参考答案：(1)燃料不可能完全燃烧;(2)一部分能量散失在空气中能量的散失主要有：(1)烟气带走一部分能量;(2)一部分传给盛水的容器和炉子;(3)一部分以热辐射的形式散失在空气中。2.为了比较不同热机的燃料燃烧的利用率,我们引出了什么物理量?它是如何定义的?参考答案：热机的效率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。3.热机的效率能大于或等于100%吗?为什么?提示：热机中的燃料燃烧释放出的能量会被废气带走一部分,一部分热量消耗在散热上,还有一部分消耗在克服摩擦做功上。在热机工作的过程中,热损失是不可避免的,即有效利用的热量总比放出的热量少,所以机械效率总小于100%。参考答案：不能燃料燃烧时总有一部分热量损失,不能全部用来做有用功。(或燃料一般不能完全燃烧)4.如何提高热机的效率?参考答案：(1)让燃料充分燃烧;(2)减少各种能量损失;(3)设法利用废气的能量。5.提高燃料利用率有哪些好处?参考答案：节约能源,减少污染。一、燃料的热值1.定义：某种燃料_________放出的热量与其_____之比。2.单位：焦每千克,符号_____;或焦每立方米,符号____。3.公式：q=____(固或液体)或q=____(气体)完全燃烧质量J/kgJ/m3Qm放QV放二、热机的效率1.定义：用来做_______的那部分能量,与燃料_________放出的能量之比。2.大小：η=____,热机效率总_____1。3.提高措施：设法利用_____的能量是提高燃料利用率的重要措施。QQ有用放有用功完全燃烧小于废气【拓展延伸】气体的热值有两种定义方式：一种与液体、固体定义方式相同,即单位质量某种气体燃料完全燃烧所释放的热量;另一种是单位体积某种气体燃料完全燃烧所释放的热量。本部分采用的是后一种,因为生活与生产...