热机的效率
第十四章 第２节
柴薪
煤炭
石油
天然气
从哪里获得内能？
不同燃料的放热本领相同吗？怎么比较它们谁的放热本领强呢？
燃料的燃烧是一种化学反应，燃烧过程中，储存在燃料中的化学能被释放，转变为内能。
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。我们用热值这个概念来表示燃料放出热量的本领。
一、燃料的热值
想想议议
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。
国际单位：焦每千克；符号：J/kg。
　　气体燃料的单位：焦每立方米；符号：J/m3。
1．热值
热值在数值上等于1 kg某种燃料完全燃烧放出的热量。
（1）定义
（2）物理意义
（3）单位
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
热值单位：J/kg, (J/m3)
P139一些燃料的热值。

木炭: 3.4×107J/kg
物理意义:1千克木炭完全燃烧时放出的热量是3.4×107J

煤气: 3.9×107J/m3
物理意义:1立方米煤气完全燃烧时放出的热量是3.9×107J
计算热量公式：
Q放=mq
(即质量乘以热值)
Q放=vq
燃料燃烧释放的能量用来开动热机，这些能量不会全部用来做有用功。
为什么发射火箭上天要用氢做燃料？
3．有关燃料燃烧放热的计算
想一想
根据热值表，计算一下10吨氢完全燃烧放出多少焦耳的热量？
再算算，若用干木柴完全燃烧来获得这些热量，需要多少吨干木柴？
氢的热值是1.4×108 J/kg
干木柴的热值1.2×107 J/kg
放出热量Q = 热值×质量
=1.4×108 J/kg× 10×103 kg
=1.4×1012 J
约120吨干木柴完全燃烧放出的热量等于10吨氢完全燃烧放出的热量。
1．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。
在内燃机中燃料是否能够完全燃烧？燃料燃烧释放的能量都到哪里去了？
无用的机械
能
二、热机的效率
想一想
燃气内能
损失的内能
蒸汽机的效率只有6%~15%
汽油机的效率为 20%~30%
柴油机的效率为30%~45%
（1）热机的效率是热机性能的重要指标
2．提高热机效率，节约能源，减少污染
（2）提高效率的途径
　　 提高燃料利用率，使燃料充分燃烧；
　　 改进热机，减少各种能量损失；
　　 利用废气的能量。
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） =4200J/(kg·0C)×5kg×600C
=1.26 ×106J；
Q放＝Q吸
m1=Q放/q
= 1.2×106J/(1.2×107J/kg)=0.1kg
C
1．对于燃料的热值，下列说法中，属于正确理解的是 (　　 )
　　A．燃料的热值跟燃料燃烧时放出的热量成正比
　　B．燃料没燃烧时就没有热值
　　C．就某种确定的燃料而言，它的热值是一个确定的值， 跟燃料的质量及燃料燃烧放出的热量无关
　　D．容易燃烧的燃料热值一定大
2．已知干木柴的热值是1.2×107 J/kg，完全燃烧0.7 kg干木柴能放出多少热量？假设这些热量全部被水吸收，能使多少千克水的温度由20 ℃升高到70 ℃？已知水的比热容为4.2×103 J/(kg·℃)。
Q = 1.2×107 J/kg×0.7 kg = 8.4×106 J
= 40 kg
3. 关于热机效率，下列说法正确的是：
　　　　　　　　　　　　　　　　　(　　 )
　　A．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
　　C．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
　　D．提高热机效率，有利于环保减排
C D
4．一台内燃机运行时各种能量损耗大致为：汽缸散热损失占25％，废气带走的能量占30％，摩擦等机械损耗占10％，则内燃机的热机效率为__________。
35%