2022年初中化學(xué)：熱機(jī)效率

1、 燃料有效利用

影響燃料有效利用的因素：

一是燃料很難完全燃燒，二是燃料燃燒放出的熱量散失很多，放出的熱量又很難得到全部有效利用。

例如，用蜂窩煤燒水時(shí)，熱量損失的部分包括：

① 未完全燃燒的部分;② 高溫?zé)煔鈳ё叩臒崃?③ 被容器、爐具、周圍空氣等吸收的熱量。

有效利用燃料的一些方法：把煤磨成粉末狀、用空氣吹進(jìn)爐膛(提高燃燒的完全程度);以較強(qiáng)的氣流，將煤粉在爐膛里吹起來(lái)燃燒(減少煙氣帶走的熱量)。

燃料燃燒目的：獲得內(nèi)能

燃料燃燒實(shí)質(zhì)：化學(xué)能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能。

2、 熱機(jī)的效率：

定義：熱機(jī)用來(lái)做有用功的那部分能量和完全燃燒放出的能量之比叫做熱機(jī)的效率。

熱機(jī)的效率是熱機(jī)性能的一個(gè)重要標(biāo)志，與熱機(jī)的功率無(wú)關(guān)。

由于熱機(jī)在工作過(guò)程中總有能量損失，所以熱機(jī)的效率總小于1。

公式：η=W有用/Q總=W有用/qm。

熱機(jī)能量損失的主要途徑：廢氣損失、散熱損失、機(jī)器損失。

提高熱機(jī)效率的途徑：

① 使燃料充分燃燒，盡量減小各種熱量損失;

② 機(jī)件間保持良好的潤(rùn)滑，減小摩擦。

③ 在熱機(jī)的能量損失中，廢氣帶走的能量最多，設(shè)法利用廢氣的能量，是提高燃料利用率的重要措施。

常見(jiàn)熱機(jī)的效率：蒸汽機(jī)6%～15%、汽油機(jī)20%～30%、柴油機(jī)30%～45%

內(nèi)燃機(jī)的效率比蒸汽機(jī)高，柴油機(jī)的效率比汽油機(jī)高。

三、能量守恒定律

自然界存在著多種形式的能量。

跟電現(xiàn)象相聯(lián)系的電能

跟光現(xiàn)象有關(guān)的光能

跟原子核的變化有關(guān)的核能

跟化學(xué)反應(yīng)有關(guān)的化學(xué)能等。

在一定條件下，各種形式的能量可以相互轉(zhuǎn)化和轉(zhuǎn)移

能量可以相互轉(zhuǎn)移

熱傳遞的過(guò)程是內(nèi)能的轉(zhuǎn)移過(guò)程，內(nèi)能轉(zhuǎn)移的多少等于吸收或放出熱量的多少。

在熱傳遞過(guò)程中，高溫物體的內(nèi)能轉(zhuǎn)移到低溫物體。

若發(fā)生能量的轉(zhuǎn)移，必有一物體能量減少，另一種物體能量增加，并且能量的形式不變。

運(yùn)動(dòng)的甲鋼球碰擊靜止的乙鋼球，甲球的機(jī)械能轉(zhuǎn)移到乙球。在這種轉(zhuǎn)移的過(guò)程中能量形式?jīng)]有變。

能量可以相互轉(zhuǎn)化：

判斷能量的轉(zhuǎn)化，要看能量大小的變化。在某一現(xiàn)象中，如果一種形式的能力在減小的同時(shí)，引起另一種形式的能量增大，那么就可以確定這種形式的能量轉(zhuǎn)化成了另一種形式的能量。

小朋友滑滑梯，由于摩擦而使機(jī)械能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能;

在氣體膨脹做功的現(xiàn)象中，內(nèi)能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能;

在水力發(fā)電中，水的機(jī)械能轉(zhuǎn)化為電能;

在火力發(fā)電廠，燃料燃燒釋放的化學(xué)能，轉(zhuǎn)化成電能;

在核電站，核能轉(zhuǎn)化為電能;

電流通過(guò)電熱器時(shí)，電能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能;

電流通過(guò)電動(dòng)機(jī)，電能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能。

能量守恒定律：

定律：能量既不會(huì)消滅，也不會(huì)創(chuàng)生，它只會(huì)從一種形式轉(zhuǎn)化為其他形式，或者從一個(gè)物體轉(zhuǎn)移到另一個(gè)物體，而在轉(zhuǎn)化和轉(zhuǎn)移的過(guò)程中，能量的總量保持不變。

能量的轉(zhuǎn)化和守恒定律是自然界最普遍的、最重要的定律之一。

“第一類永動(dòng)機(jī)”永遠(yuǎn)不可能實(shí)現(xiàn)，因?yàn)樗�違背了能量守恒定律

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