第十四章內能的利用第2節熱機的效率1.從生活中體會不同燃料釋放熱的本領不同，建立熱值的概念。2.能說出熱機工作時燃料釋放能量的主要流向，知道什么是熱機效率。3.能簡單計算燃料燃燒釋放出的熱量和熱機的效率。1.熱量的計算。2.熱機效率的計算。燃料的熱值1.定義：某種燃料______燃燒放出的熱量與其質量或體積的比值，叫做這種燃料的熱值。2.固體(液體)燃料的熱值單位：_________，符號：_____(氣體燃料通常用J/m3)。酒精的熱值是3.0×107J/kg，其物理意義是：________________________________________。完全焦/千克J/kg

1kg的酒精完全燃燒所放出的熱量是3.0×107

J3.燃料燃燒時釋放熱量的公式：Q放＝______(固體和液體)；Q放＝______(氣體)。4.熱值是燃料的一種______，只與燃料的______有關，與燃料的其他因素無關。Vqmq特性種類

下列關于熱值的說法，正確的是()

A.5kg煤的熱值大于3kg煤的熱值

B.燃料的熱值越大，燃燒放出的熱量越多

C.燃料的熱值是燃料本身的特性，與其他因素無關

D.燃料燃燒不完全時熱值變小CC由公式

可知，下列說法正確的是()

A.若質量增大一倍，則燃料的熱值減小一半

B.若放出的熱量增大一倍，則燃料的熱值增大一倍

C.燃料的熱值與燃料的質量多少、放熱的多少都無關

D.若同種燃料燃燒得充分一些，則其熱值會增大一些[方法指導]A.燃料的熱值僅與燃料的種類有關，與燃料的質量無關。B.只有在質量相同并且完全燃燒的情況下，燃料的熱值越大，放出的熱量才越多，質量少、燃燒不完全，放出的熱量就少。C.熱值是燃料本身的特性，只與燃料的種類有關，與其他因素無關。D.熱值只與燃料的種類有關，與燃料是否完全燃燒無關。1.定義：用來做_________的那部分能量，與燃料___________放出的能量之比，叫做熱機的效率。

熱機的效率是熱機性能的一個重要指標。2.機效率的計算公式：η＝____________。有用功熱機的效率完全燃燒3.提高熱機效率的途徑：一是讓燃料盡可能地____________；二是要減少熱量的______；三是設法利用______的能量。【注意】熱機效率的計算公式沒有固定的形式，在表達式η＝

中，W有用＝Fs，Q放＝mq或Q放＝Vq，要根據具體問題分析后再選擇合適的公式計算。完全燃燒損失散失下列關于熱機效率的說法正確的是()A.熱機的功率大，熱機效率一定高B.用熱值大的燃料，就能提高熱機效率C.熱機做的有用功越多，熱機效率越高D.減少各種熱損失，可以提高熱機效率D

汽車是現代生活中最常見的一種交通工具，如圖甲、乙分別是某汽油機的某沖程及能量流向圖。下列有關說法正確的是

()A.甲圖是壓縮沖程，活塞對汽缸內的氣體做功，氣體的溫度升高B.由乙圖可知該汽油機的效率是30%C.汽車尾氣中的“汽油味”越濃，燃料燃燒得越不充分，這會降低燃料的熱值D.為了節能，在冬天，汽車都會利用尾氣中的余熱給車內供暖，該舉措大大提高了燃料的熱值A[方法指導]A.熱機的功率越大表示熱機做功越快，與效率無關。B.燃燒相同質量的燃料，熱值大的燃料可以放出更多的熱量，但用來做有用功的能量不一定多，用來做有用功的能量與燃料完全燃燒產生的能量的比值不一定大，熱機效率不一定得到提高。C.熱機做的有用功占燃料完全燃燒放出熱量的比例越大，熱機的效率越高，熱機效率與熱機做的有用功多少無關。D.減少熱量的損失可以提高熱機的效率，使燃料充分燃燒、減少廢氣帶走的熱量、減少熱機部件間的摩擦都可以減少熱量的損失，提高效率。熱機效率的有關計算1.燃料燃燒放出熱量的公式：Q放＝qm，

變形式：m＝______，q＝______。2．熱機效率的計算公式：η＝

，

變形式：

W有用＝________，Q放＝______。Q放×η獲得熱量的幾種方式及熱效率的計算方法。1.煤爐：化學能→內能，η＝

。2.電熱器：電能→內能，η＝

。3.太陽能熱水器：太陽能→內能，η＝

。4.熱機：化學能→內能→機械能，η＝

。

我國某款自主品牌小汽車在某段平直公路上進行測試時，小汽車以72km/h的速度勻速行駛了5min，消耗燃油0.4kg，小汽車發動機的牽引力是900N。求小汽車測試過程中：(q燃油＝4.5×107J/kg)(1)消耗的燃油完全燃燒放出的熱量；(2)發動機牽引力的功率；(3)發動機的熱機效率。發動機牽引力的功率P＝Fv＝900N×20m/s＝1.8×104W解：(1)消耗的燃油完全燃燒放出的熱量Q放＝mq燃油＝0.4kg×4.5×107J/kg＝1.8×107J(2)v＝72km/h＝20m/s發動機的熱機效率η＝(3)發動機做的功W＝Pt＝1.8×104W×5×60s＝5.4×106J答：略如圖所示是我國自主研制的新一代噴氣式大型客機C919，當發動機以1.2×105N的推力使該客機在空中沿水平方向勻速飛行時，100s內通過的路程為9×103m。在這段時間里，問：

(1)發動機做了多少功？(2)發動機的功率多大？(3)若發動機的效率為48%，則消耗燃油的質量是多少？(已知q燃油＝4.5×107J/kg)(2)發動機的功率P＝解：(1)根據W＝Fs可知發動機做的功W＝Fs＝1.2×105N×9×103m＝1.08×109J消耗燃油的質量m＝

＝50kg(3)燃油完全燃燒放出熱量Q＝

＝2.25×109J答：略[方法指導](1)知道消耗燃油的質量，利用Q放＝mq求出燃油完全燃燒放出的熱量；(2)知道汽車勻速行駛速度和發動機的牽引力，根據P＝Fv即可求出發動機牽引力的功率；(3)根據W＝Pt求出發動機所做的功，進而根據η＝

×100%求出發動機的能量轉化效率。1.神舟十一號載人飛船在酒泉衛星發射中心用長征二號F－遙十一運載火箭成功發射升空，順利將景海鵬、陳冬2名航天員送入太空。運載火箭不用航空汽油而采用“偏二甲(基)肼”和四氧化二氮作為液體燃料，最主要的原因是它們具有()

A．較大的熱值

B．較大的密度

C．較大的比熱容

D．較高的凝固點A2.關于燃料及其熱值，下列說法中正確的是()

A．沒有燃燒的燃料，熱值等于零

B．燃料完全燃燒時，它的熱值最大

C．熱值是燃料的一種特性，它與燃料的質量和燃燒

狀態無關

D．燃料燃燒時溫度越高，放出的熱量越多C3.一箱汽油用去一半后，剩下的汽油()

A．比熱容、密度不變，熱值減半

B．比熱容、密度、熱值均不變

C．比熱容、密度、熱值均減半

D．比熱容減半，密度、熱值不變B4.內燃機的能量流向圖如圖所示。內燃機的效率為()A．7%B．28%C．31%D．34%D5.為了提高鍋爐的效率，某工廠的工人想了以下一些方法，其中正確的是

()

A．把大的煤塊送進爐膛，并加大送風量

B．把大的煤塊送進爐膛，并減小送風量

C．把煤粉送進爐膛，并加大送風量

D．把煤粉送進爐膛，并減小送風量C6.用天然氣灶燒水的過程是通過________的方法改變水的內能。在標準大氣壓下，將5kg初溫為20℃的水燒開，需吸收熱量_________J。若這些熱量由酒精燃燒提供，需要完全燃燒____g酒精。

[c水＝4.2×103J/(kg·℃)，q酒精＝3.0×107J/kg]熱傳遞1.68×106567.天然氣是一種清潔燃料，某市部分出租車開始使用天然氣代替柴油或汽油。已知天然氣的熱值是7×107J/m3，當出租車消耗0.18m3天然氣時，所釋放的熱量是__________J(假定天然氣完全燃燒)；若天然氣所釋放的熱量全部被水吸收，能使常溫下100kg的水溫度升高____℃[c水＝4.2×103J/(kg·℃)]。汽車上的散熱器用水作為冷卻劑，這是利用了水的_________較大的性質。1.26×10730比熱容8.氫能源具有來源廣、熱值高、無污染等優點。氫氣的熱值為1.4×108J/kg，完全燃燒0.5kg的氫氣可放出_________J的熱量；若一罐氫氣用去了一半，則剩余氫氣的熱值________(選填“大于”“等于”或“小于”)

1.4×108J/kg。7×107等于9．某學校需要把1000kg水從20℃加熱到80℃，則：[q天然氣＝4×107J/m3，c水＝4.2×103J/(kg·℃)](1)求這些水吸收的熱量；(2)若用天然氣加熱，不計熱量損失，需要完全燃燒天然氣的體積是多少？解：(1)水吸收的熱量Q吸＝c水mΔt＝4.2×103J/(kg·℃)×1000kg×(80℃－20℃)

＝2.52×108J由Q放＝Vq得加熱這些水所需要完全燃燒天然氣的體積V＝

＝6.3m3答：略(2)由題意可知，不計熱量損失，天然氣完全燃燒放出的熱量Q放＝Q吸＝2.52×108J10.如圖所示是我國自行設計研制的AG600全狀態新構型滅火飛機。若該飛機以270km/h的速度勻速直線航行20min，消耗航空燃油1.35t，飛機發動機的功率為2.25×107W。問：(航空燃油的熱值為4×107J/kg)(1)消耗的航空燃油完全燃燒放出的熱量是多少？(2)飛機在航行過程中的阻力是多少？(3)發動機的效率是多少？解：(1)m＝1.35t＝1350kg這些燃油完全燃燒放出的熱量Q放＝qm＝4×107J/kg×1350kg＝5.4×1010J(3)