第四节___热机效率和环境保护

1、热机效率和环境保护热机效率和环境保护第四节第四节炒菜做饭用什么燃料？“长征2F”火箭用的是什么燃料1Kg1Kg某种燃料某种燃料完全燃烧完全燃烧放出的热量放出的热量( (某种燃料某种燃料完完全燃烧全燃烧放出的热量与所用该燃料的质量之比），叫做这放出的热量与所用该燃料的质量之比），叫做这种燃料的热值种燃料的热值, ,热值用热值用q q表示。表示。单位：单位：J/Kg J/Kg 或或 J/mJ/m3 3Q = mq公式：公式：一、一、燃燃 料的热值（料的热值（q)Q = Vq或或【想一想【想一想】热值的物理意义 柴油的热值是3.3107J/kg，其物理意义是：1kg柴油完全燃烧释放出3.3107J的

2、热量。注意：热值是燃料本身的一种性质。注意：热值是燃料本身的一种性质。同种燃料的热值相同，不同燃同种燃料的热值相同，不同燃料的热值一般不同，它跟燃料是否燃烧，燃烧是否充分等无关料的热值一般不同，它跟燃料是否燃烧，燃烧是否充分等无关。一、燃料的热值一、燃料的热值 1、定义：_某种燃料_燃烧放出的热量,叫做这种燃料的热值. 2、单位：_ 或 _。 3、热值是燃料本身的一种特性。（1）热值表示燃料的什么特性：（2）据q= Q放/ m得：q与Q放成正比，与m成反比。 4、燃料燃烧放出热量的公式： Q放=_ _ （固液）或Q放=_（气）; 变形式:m=_;q=_5、物理意义：如焦炭3.010 J/Kg表

3、示：不同燃料质量相同时完全燃烧放出的不同燃料质量相同时完全燃烧放出的热量不同。热量不同。错错误误m qVq1Kg完全J/KgJ/71 Kg的焦炭完全燃烧放出的热量是3.010J二、热机效率二、热机效率六、热机效率1、热机燃料燃烧释放能量的主要走向：（1）燃料未完全燃烧；（2）克服摩擦消耗的能量；（3）废气带走的能量；（4）机械传热损失能量；（5）对外做有用功的能量。 2、定义：热机转变为有用功的能量（有效利用的能量）与燃料完全燃烧释放的能量的比值称为热机效率。（热机工作时总是有能量的损失，所以热机效率始终小于1）3、效率的计算式：= 100% 变形式:W有用=_;Q放=_.W有用Q放Q放W有用

4、/ 【议一议】提高热机效率的主要途径【议一议】提高热机效率的主要途径 使燃料充分燃烧；尽量减少各种热量损失；使燃料充分燃烧；尽量减少各种热量损失；在热机的设计和制造上，采用先进的技术；在热机的设计和制造上，采用先进的技术；注意保养，保证良好的润滑，减小因克服摩注意保养，保证良好的润滑，减小因克服摩擦阻力而额外消耗的能量。擦阻力而额外消耗的能量。【想一想【想一想】热机的效率能达到100%吗？为什么？不能达到100%。因为热机中可用于做有用功的能量只是燃料完全燃烧所放出的能量的一部分，因为各种热量损失以及燃烧条件的限制，这部分能量远远小于总能量，所以其与燃料完全燃烧所放出的总能量的比值必然小于1，

5、即热机效率总小于100%。六、热机效率1、热机燃料燃烧释放能量的主要走向：（1）燃料未完全燃烧；（2）克服摩擦消耗的能量；（3）废气带走的能量；（4）机械传热损失能量；（5）对外做有用功的能量。 2、定义：热机转变为有用功的能量（有效利用的能量）与燃料完全燃烧释放的能量的比值称为热机效率。（热机工作时总是有能量的损失，所以热机效率始终小于1）3、效率的计算式：= 100% 变形式:W有用=_;Q放=_. 4、提高热机效率的途径：减少热机工作中的各种能量损失。（1）使燃料充分燃烧；（2）减少机械摩擦损失；（3）减少机械散热和废气带走热量。W有用Q放Q放W有用/ 例题： 完全燃烧完全燃烧200g焦

6、炭所放出的热量有焦炭所放出的热量有60被质量为被质量为10Kg的水吸收，问：的水吸收，问：（1）焦炭完全燃烧放出的热量？）焦炭完全燃烧放出的热量？（2）若水的初温是）若水的初温是10，那么，水，那么，水吸热后，温度升高到多少？吸热后，温度升高到多少？例题：燃气灶烧水时，把质量为2kg、初温为20的水加热到100，共燃烧了0.02m3天然气（假设天然气完全燃烧）。已知水的比热容为4.2103J/（kg.），天然气的热值为8.4l07J/m3. 求：（1）水吸收的热量；（2）天然气完全燃烧放出的热量；（3）燃气灶烧水时的效率。三、环境保护三、环境保护燃料燃烧对环境有什么影响？燃料燃烧对环境有什么影

7、响？燃料燃烧排放的烟尘使大气十分浑浊；排放的二氧化硫会形成酸雨；排放大量二氧化碳会加剧温室效应；汽车尾气中的氮氧化物还会造成光化学污染；热机工作时还会产生噪声污染。【讨论交流】环境保护措施【讨论交流】环境保护措施改进燃烧设备，加装消烟除尘装置；集中供热；改用气体燃料，普及煤气和天然气；充分开发利用污染少和无污染的新能源课堂练习【例例1】干木材的热值是1.2107J/kg，它的物理意义是_要放出3.6 107J的热量，需要完全燃烧_kg的干木材解析：解析：其物理意义是：1kg干木柴完全燃烧放出1.2107的热量。由Q放=qm得： kgkgJJqQm3/102 . 1106 . 377放变式题变式

8、题：已知酒精的热值为q，质量为m的酒精完全燃烧一半放出的热量为 ，剩余酒精的热值为 。解析：解析：同中燃料的热值相同，不同燃料的热值一般不同它反映的是燃料的特性，其大小和燃料质量多少、是否完全燃烧、放出的热量大小无关。 答案答案：qm/2；q【例例2】学习了电学和热学知识后，小华通过实验得知：用电热壶将20、15kg的水加热到100，需要1.05元电费。用煤气灶做同样的实验，则需要消耗0.42元的煤气。已知水的比热容为4.2103J/（kg ）。（1）如果使用煤炉做同样的实验，已知煤炉燃烧所用无烟煤的热值为3.4107J/kg，假设煤炉的热能利用率为20%，无烟煤的价格是0.34元/kg。则需

9、花费多少钱？（2）如果某地区可以同时提供电、煤气和煤，从经济和环保等角度综合分析，你会建议使用哪种燃料？请阐明理由。解析解析：(1)Q吸= cmt=4.2103 J/ kg15103kg80=5.04107JQ=Q吸/20%=2.52107J m=Q/q=5.04107J/3.41070.741kgn=0.7410.34=0.252(元)(2)建议选择煤气，因为煤气价格适中，且污染小。【例例3】内燃机的大量使用，促进了社会的进步，使人们享受了现代文明，但在使用内燃机的同时又给人类带来了污染，这主要是指_污染和_污染在内燃机工作过程中，由图3所示的内燃机能流图可以看出，它的能量损失所占的百分比是：废气内能35，散热损失30，机械损失10，则内燃机的热机效率是_我们在高效利用能源的同时，也必须重视保护环境解析：解析：内燃机排放的废气和烟尘造成了大气污染；工作时还会产生噪声污染。热机转变为有用功的能量与燃料完全燃烧释放的能量的比值称为热机效率，即=W有/(mq)即1-35%-30%-