第十四章第2节热机的效率分解课件

1、第十四章第2节热机的效率分解课件它们都离不开燃料。它们都离不开燃料。固体燃料液体燃料气体燃料燃料可分为三种请你说说日常生活中常用到的燃料有哪些？ 常见的燃料有煤、石油（加工炼制成汽油、煤油、柴油和液化气等）、天燃气等，还用草木等植物的秸杆作燃料。 质量相等的不同燃料在完全燃烧时所放出的热量是不同的。固体燃料液体燃料气体燃料燃料可分为三种请你说说日常生活中一、燃料的热值1、定义：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。2、符号:qJ/kg J/m34、意义：表示燃料燃烧时放热本领的物理量。3、单位：5、热值在数值上等于1kg某种燃料完全燃烧放出的热量燃料的热值只与燃料的种类有关

2、，与燃料的质量、是否完全燃烧无关一、燃料的热值1、定义：某种燃料完全燃烧放出的热量与其质量之7、几种燃料的热值（焦/千克） 氢1.4 108 汽油4.6 107 酒精3.0107 柴油3.3 107 煤气（约）3.9 107 煤油4.6 107 天然气7.18.8 107 烟煤（约）2.9 107 无烟煤（约）3.4 107 焦炭3.0 107 木炭3.4 107 干木柴（约）1.2 107 （J/m.3 ） （J/m.3 ） 热值是燃料的一种特性，其大小只与燃料的种类有关，与燃料的质量（体积）、是否完全燃烧无关。7、几种燃料的热值（焦/千克） 氢1.4 108 汽油4.煤油 4.6107木炭

3、 3.4107汽油 4.6107无烟煤 3.4107氢气 14.3107石油 4.4107焦炭 3.0107天然气 （7.18.8) 107柴油 4.3107烟煤 2.9107煤气 3.9107酒精 3.0107干木柴 1.2107气体液体固体常用燃料的热值（单位：J/kg J/m3 ）阅读：P 23一些燃料的热值。你有什么收获？煤油 4.6107木炭 38、热值的物理意义木炭: 3.4107J/kg物理意义:煤气: 3.9107J/m3物理意义:1立方米煤气完全燃烧时放出的热量是3.9107J火箭为什么用液态氢做原料？因为氢气的热值很大1千克木炭完全燃烧时放出的热量是3.4107J8、热值的

4、物理意义1千克木炭完全燃烧时放出的热量是3.41Q：燃料完全燃烧释放的热量：燃料的热值：燃料的质量、V：燃料的体积 6、计算热量公式： Q放=mq （液体和固体） Q放=Vq (气体)Q：燃料完全燃烧释放的热量 6、计算热量公式：1,酒精的热值是3107J/kg，若要获得9107J的热量，至少需要燃烧多少千克的酒精？2,木炭的热值是3.4x107J/kg ，完全然烧500g 木炭，能放出多少的热量？1,酒精的热值是3107J/kg，若要获得9107J的热1.关于燃料的热值正确的是（ ）A燃料的热值与燃料的燃烧程度有关 B燃料的热值与燃料的种类有关C燃料的热值与燃料的多少有关 D燃料的热值与上面

5、三个因素都有关解析：选B。热值是燃料的一种特性，它的大小只与燃料的种类有关，与燃料的燃烧程度、质量没有关系。B1.关于燃料的热值正确的是（ ）解析：选B。热值是燃料的讨论交流：现实生活中热机工作时，能不能将燃料所蕴藏的化学能全部用来对外做有用功呢？ 不能：1、燃料很难完全燃烧：实际放出热量 计算热量2、有效利用热量 放出热量讨论交流：现实生活中热机工作时，能不能将燃料所蕴藏的化学能全由于机械传动等，克服摩擦所消耗的能量燃料很难全部燃烧，燃料的化学能不能全部释放机械传热损失一部分能量热机真正转变为对外做功的部分废气排出带走的能量例：热机中燃料释放能量的主要走向示意图注：在热机的各种损失中，废气带

6、走的能量最多由于机械传动等，克服摩擦所消耗的能量燃料很难全部燃烧，燃料的废气内能散热损失机械损失有用机械能高温高压 燃气燃料完全燃烧放出的能量二、现实中：1、燃料很难完全燃烧实际放出热量 计算热量2、有效利用热量 放出热量废气内能散热损失机械损失有用机械能高温高压 燃二、热机的效率 （ ）1.定义：用来做有用功的那部分能量和燃料完全燃烧放出的能量之比，叫做热机效率。 热机的效率是热机性能的重要指标。2、公式: 蒸汽机- 615%汽油机 - 2030%柴油机 - 30-45%二、热机的效率 （ ）1.定义：用来做有用功的那部分能量和1用天然气灶烧水，燃料0.5m3的天然气，使100kg的水从20

7、升高到70。已知水的比热容c4.2103J/（kg），天然气的热值q7.0107J/m3。求：（1）0.5m3的天然气完全燃料放出的热量 Q放。（2）水吸收的热量Q吸。（3）燃气灶的效率。1用天然气灶烧水，燃料0.5m3的天然气，4、提高热机效率的途径和节能方法： 1)尽量使燃料充分燃烧（加大与氧气的接触面积，如把煤磨成煤粉或煤粒。 加大供氧量，如把空气吹进炉膛） 2) 设法利用废气的能量，是提高燃料利用率的重要措施。（热电站） 3)保证良好润滑以减少摩擦； 4)增加受热面积 5)在热机的设计和制造上采用先进的技术3、能量损失、热机效率不高的原因: 1）燃料的不完全燃烧 2)燃烧产生的热量被机

8、器散发（热量直接散失） 3)克服摩擦做功而消耗的能量 4)废气带走的热量4、提高热机效率的途径和节能方法：3.热机对环境的影响1.热机对大气的影响（大气污染）。（1）产生有毒气体。（2）产生大量二氧化碳，造成温室效应。（3) 产生粉尘。2.热机产生噪声（噪声污染）。3.热机对环境的影响1.热机对大气的影响（大气污染）。4、提高热机的效率内燃机的能流图：燃气内能E废气内能废气内能有用机械能散热损失机械损失E1E2E3E41、尽可能使燃料充分燃烧；2.尽量减少各种热量损失；( 利用废气来供热；) 3.在热机的设计和制造上采用先进的技术；4、保持良好的润滑以减小摩擦。提高热机效率的主要途径：4、提高

9、热机的效率内燃机的能流图：燃气内能E废气内能废气内能科学.技术.社会从火车到火箭热机蒸汽机内燃机汽轮机喷气发动机火箭科学.技术.社会从火车到火箭热机蒸汽机 例题、完全燃烧140克焦炭（焦炭的热值为3.0107J/kg)能放出多少热量？若这些热量的30%被水吸收，则能使30kg 、20的水温度升高到多少摄氏度？解：m1= 140g=0.14kg q= 3.0107J/kg = 30% m2=30kg t0=20 Q放=m1q= o.14kg 3.0107J/kg =0.42107J Q放Q吸=cm (t-t0) 30%0.42107J=4200J/(kg0C)30kg(t-20) t=30 答：

10、水温度升高到30 。 例题、完全燃烧140克焦炭（焦炭的热值为3.0107J/下列提高热机效率的方法中，不可行的是（ ）A减少各种热损失 B加润滑油减少机器各部件之间的摩擦C充分利用废气的能量，如建热电站 D采取少消耗总能量的办法解析：选D。提高热机效率的方法是减少各种能量损失，充分利用燃料放出的能量，减小摩擦，尽量少做额外功等。D下列提高热机效率的方法中，不可行的是（ ）解析：选D。3、柴油机是工农业生产中常用的热机，已知某型号柴油机的效率是30%，在柴油机内完全燃烧2千克柴油能放热 J，这些热通过柴油机的转化能对外 做 有 用 功 J。（柴油的热值为3.3107J/kg）6.61071.9

11、81072、航天工业中的火箭是用液态氢作为燃料的，这是因为液态氢具有（）A、较小的质量B、较小的密度C、较大的比热容D、较大的热值D3、柴油机是工农业生产中常用的热机，已知某型号柴油机的效率是4、把5kg40的水烧开，需要完全燃烧多少kg的干木柴？（q 干木柴1.2107J/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/(kg0C)5kg600C =1.26 106J；Q放Q吸m1=Q放/q= 1.2106J/(1.2107J/kg)=0.1kg4、把5kg40的水烧开，需要完全燃烧多少kg的干木柴？（一、燃料的热值 定义：1kg(m3)

12、某种燃料完全燃烧放出的热量 单位：焦每千克，符号：J/kg二、热量的计算 Q放=mq Q=Vq (气体)三、热机效率（ ）： 我们把用来做有用功的那部分能量和燃料完全燃 烧后放出的能量之比叫做热机效率。四、提高热机的效率的方法一、燃料的热值二、热量的计算作业练习册P9 第10题作业练习册P9 第10题当堂检测反馈1、四口之家分别单独使用不同种类的燃料时的平均月消耗分别为：木柴约200千克，烟煤约80千克，液化石油气约30千克，煤气约60千克。这四种燃料中的热值最高的是( )A、液化石油气B、煤气 C、烟煤 D、木柴A2、杯中的某种液体燃料，倒掉一半后，对剩下的半杯液体描述不正确的是（ ） A热

13、值减半 B密度不变 C质量减半 D比热容不变 A当堂检测反馈1、四口之家分别单独使用不同种类的燃料时的平均月5、小明家新安装了一台容积为0.5m3的太阳能热水器，加满水后，经过4h阳光的照射，水温由原来的20升高到了40。问：在这4h内水吸收了多少热量？若这些热量由效率为20的火炉燃烧焦炭来提供，则需要燃烧多少千克焦炭？焦炭的热值q3.0107J/kg275、小明家新安装了一台容积为0.5m3的太阳能热水器，加满水化学能（100 ）内能机械能燃烧不完全损失的能量废气带走的能量克服摩擦损失的能量电流通过导线时发热损失的能量散热损失的能量发电机蒸气轮机锅炉散热损失的能量克服摩擦损失的能量电能（30

14、）火电站能流图化学能内能机械能燃烧不完全损失的能量废气带走的能量克服摩擦损想一想燃料完全燃烧放出的能量机械能废气带走的能量散热、克服摩擦损失燃料完全燃烧放出的能量都到哪里去了想一想燃料完全燃烧放出的能量机械能废气带走的能量散热、克服摩5、小明家住市中心，奶奶嫌城市夏天太热而不住他家，这激发了他探究城乡温差的原因。某星期天，他请全班同学分别到选定的地点，于中午同一时刻测出各测试点的气温，以此绘制出图所示的“区域温度”坐标图。 （1）图6中气温最低的区域是（ ）； 简析该区域气温低的主要原因： ( )。（2）请提出一种降低市中心环境气温的办法:( )。热岛效应305、小明家住市中心，奶奶嫌城市夏天

15、太热而不住他家，这激发了他2.下面说法不正确的是（ ）A燃料燃烧时，将化学能转化为内能B人类使用的能量绝大部分是从燃料的燃烧中获得的Cl kg的某种燃料燃烧时放出的热量叫做这种燃料的热值D提高燃料的利用率是节约能源的重要措施解析：选C。lkg的某种燃料完全燃烧时放出的热量叫做这种燃料的热值，必须加上“完全”两个字，故C错。C2.下面说法不正确的是（ ）解析：选C。lkg的某种燃4、小林特别喜欢吃“糖炒栗子”他看到人们在炒栗子的时候，往锅里加了一些“砂子”来炒，填塞了栗子间的空隙，过一会儿，炒熟的栗子又香又甜，他知道这是通过（ ）的方式来改变栗子内能的，同时，燃烧焦炭是把焦炭的（ ）能转化（ ）

16、能，但是他不知道放“砂子”的用处，你能猜出用砂子炒栗子的好处吗？写出一个好处即可：（ ）。324、小林特别喜欢吃“糖炒栗子”他看到人们在炒栗子的时候，往锅四、内能的利用和环境保护 煤、石油、天然气等燃料的利用，使人们获得大量内能，给人类文明带来进步。同时也造成环境污染，给人们带来危害。 造成污染的主要物质有：燃料里含有杂质，致使燃烧生成的气体中含有二氧化硫、氮氧化物等，燃烧不完全还会产生一氧化碳和粉尘。四、内能的利用和环境保护 煤、石油、天然气等燃四、内能的利用和环境保护 工业企业、交通运输工具，家庭炉灶和取暖设备，它们排放的烟尘是大气污染的主要来源。四、内能的利用和环境保护 工业企业、交通运输工四、内能的利用和环境保护 全世界因使用燃料，每年排入大气中的有害物质，包括粉尘、二氧化硫等，达几亿吨之多！ 大气污染不但直接有害人体健康，而且还会影响