第二節(jié) 熱機(jī)的效率.ppt

1、第十四章內(nèi)能的利用第十四章內(nèi)能的利用第二節(jié)熱機(jī)效率 學(xué)習(xí)目標(biāo)學(xué)習(xí)目標(biāo) 1 1、從生活中體會(huì)不同燃料燃燒釋、從生活中體會(huì)不同燃料燃燒釋放熱能的本領(lǐng)不同，建立燃料的熱放熱能的本領(lǐng)不同，建立燃料的熱值概念。值概念。 2 2、會(huì)查燃料熱值表。能根據(jù)燃料、會(huì)查燃料熱值表。能根據(jù)燃料的熱值計(jì)算一定質(zhì)量的燃料完全燃的熱值計(jì)算一定質(zhì)量的燃料完全燃燒所釋放的熱量。燒所釋放的熱量。 3 3、能舉例說明燃料燃燒產(chǎn)生的排、能舉例說明燃料燃燒產(chǎn)生的排放物對(duì)環(huán)境的影響，具有保護(hù)環(huán)境放物對(duì)環(huán)境的影響，具有保護(hù)環(huán)境的意識(shí)。的意識(shí)。內(nèi)燃機(jī)的定義與分類。內(nèi)燃機(jī)的四個(gè)沖程以及各個(gè)沖程的能量是如何轉(zhuǎn)化的。在四個(gè)沖程中你認(rèn)為有哪些熱量

2、損失？它們都離不開燃料。它們都離不開燃料?，F(xiàn)代社會(huì)，人類所用的能量很大一部分是現(xiàn)代社會(huì)，人類所用的能量很大一部分是從燃料燃燒中獲得的從燃料燃燒中獲得的。固體燃料液體燃料氣體燃料燃料可分為三種請(qǐng)你說說請(qǐng)你說說日常生活中常用到的燃料有哪些？日常生活中常用到的燃料有哪些？ 常見的燃料有煤、石油（加工煉制成汽油、常見的燃料有煤、石油（加工煉制成汽油、煤油、柴油和液化氣等）、天燃?xì)獾龋r(nóng)村還煤油、柴油和液化氣等）、天燃?xì)獾?，農(nóng)村還用草木等植物的秸桿作燃料。用草木等植物的秸桿作燃料。燃料燃燒的過程是化學(xué)能轉(zhuǎn)變?yōu)閮?nèi)能的過程。想一想：燒開一壺水，選用干木材還想一想：燒開一壺水，選用干木材還是煤，談?wù)勀愕睦碛伞?/p>

3、是煤，談?wù)勀愕睦碛?。你有辦法驗(yàn)證你的理由嗎？你有辦法驗(yàn)證你的理由嗎？思考思考:相同質(zhì)量的不同燃料完全燃燒時(shí),所放出的熱量相同嗎?舉例說明.探究探究:10101037232713表明表明:質(zhì)量相同的不同燃料完全燃燒所放質(zhì)量相同的不同燃料完全燃燒所放出的熱量是出的熱量是_的的.不相等不相等為了比較燃料的特性為了比較燃料的特性,引入了引入了“熱值熱值”這一物理這一物理量量一、燃料的熱值： 符號(hào)：_ 單位： 。 氣體燃料的熱值單位：_。 熱值的物理意義是：表示燃料完全燃燒放出熱量的能力強(qiáng)弱（即表示表示燃料完全燃燒放出熱量的能力強(qiáng)弱（即表示1Kg某種的某種的燃料完全燃燒時(shí)放出的熱量是燃料完全燃燒時(shí)放出的

4、熱量是多少）。多少）。焦每千克焦每千克 （ J/kg）(J/m3)某種燃料某種燃料完全燃燒完全燃燒放出的熱量與其質(zhì)量之比，叫放出的熱量與其質(zhì)量之比，叫做這種燃料的熱值。做這種燃料的熱值。 q無煙煤的熱值為3.4107J/kg，表示1kg的煤在完全燃燒時(shí)所放出的熱量為3.4107J。液化氣的熱值為液化氣的熱值為4.9107J/m3，表示表示1m3的液化氣的液化氣在完全燃燒時(shí)所放出的熱量為在完全燃燒時(shí)所放出的熱量為4.9107J。熱值熱值反映了所有能燃燒的物質(zhì)的一種性質(zhì)反映了所有能燃燒的物質(zhì)的一種性質(zhì)，它它是燃料本身的一種特性，它只與燃料的是燃料本身的一種特性，它只與燃料的種類種類有關(guān)，與燃料的形

5、態(tài)、質(zhì)量、體積、有關(guān)，與燃料的形態(tài)、質(zhì)量、體積、是否完全燃燒均沒有關(guān)系。是否完全燃燒均沒有關(guān)系。練一練：練一練：1 1、1 1千克干木柴的熱值與千克干木柴的熱值與3030克的干木柴熱值誰大？克的干木柴熱值誰大？2 2、將一瓶酒倒去一半，剩余酒精的（、將一瓶酒倒去一半，剩余酒精的（ ）A.A.密度不變，比熱容和熱值減半密度不變，比熱容和熱值減半B.B.質(zhì)量、比熱容、熱值都為原來的一半質(zhì)量、比熱容、熱值都為原來的一半C.C.比熱容不變，熱值和密度減半比熱容不變，熱值和密度減半D.D.比熱容、密度、熱值都不變，質(zhì)量為原來的一半比熱容、密度、熱值都不變，質(zhì)量為原來的一半D 干木柴的熱值是干木柴的熱值是

6、1.2l07焦每千克焦每千克 物理意義是物理意義是： 完全燃燒完全燃燒2kg干木柴放出的熱量是干木柴放出的熱量是 J1千克干木柴完全燃燒時(shí)放出的熱量是千克干木柴完全燃燒時(shí)放出的熱量是1.2107J2.4107二二.燃料完全燃燒放出熱量的計(jì)算燃料完全燃燒放出熱量的計(jì)算Q放放:放出的熱量（放出的熱量（J） q: 燃料的熱值燃料的熱值(J/kg或或J/m3) m: 燃料的質(zhì)量燃料的質(zhì)量(kg) V: 燃料的體積燃料的體積(m3)Q放放=mq (即質(zhì)量乘以熱值即質(zhì)量乘以熱值)氣體燃料：氣體燃料： Q放放=Vq公式：討論交流討論交流：熱機(jī)工作時(shí)，能不能將燃料所蘊(yùn)藏的化學(xué)能全部用來對(duì)外做有用功呢？由于機(jī)械

7、傳動(dòng)等，克服摩擦所消耗的能量燃料很難全部燃燒，燃料的化學(xué)能不能全部釋放機(jī)械傳熱損失一部分能量熱機(jī)真正轉(zhuǎn)變?yōu)閷?duì)外做功的部分廢氣排出帶走的能量 由圖可知，真正能轉(zhuǎn)變?yōu)閷?duì)外做有用功的能量只燃料燃燒時(shí)所釋放能量的一部分。 熱機(jī)轉(zhuǎn)變?yōu)橛杏霉Φ哪芰坑杏霉Φ哪芰颗c燃料完全燃燒釋放的完全燃燒釋放的能量能量的比值稱為熱機(jī)效率，即：=W有Q放100%熱機(jī)的效率是熱機(jī)性能的重要熱機(jī)的效率是熱機(jī)性能的重要指標(biāo)指標(biāo)蒸汽機(jī)蒸汽機(jī):615汽油機(jī)：汽油機(jī)：2030柴油機(jī)：柴油機(jī)：3040飛機(jī)上的噴氣式發(fā)動(dòng)機(jī)：飛機(jī)上的噴氣式發(fā)動(dòng)機(jī)：5060熱機(jī)的效率能達(dá)到100%嗎？為什么？不能達(dá)到不能達(dá)到100%，因?yàn)闊釞C(jī)中可用于做有，因?yàn)?/p>

8、熱機(jī)中可用于做有用功的能量只是燃料完全燃燒所放出的能量的用功的能量只是燃料完全燃燒所放出的能量的一部分，因?yàn)楦鞣N熱量損失以燃料條件的限制，一部分，因?yàn)楦鞣N熱量損失以燃料條件的限制，這部分能量遠(yuǎn)遠(yuǎn)小于總能量，所以其與燃料完這部分能量遠(yuǎn)遠(yuǎn)小于總能量，所以其與燃料完全燃燒所放出的總能量的比值必然小于全燃燒所放出的總能量的比值必然小于1，即，即熱機(jī)效率小于熱機(jī)效率小于100%。怎樣提高熱機(jī)的效率？盡量減少各種熱量損失；盡量減少各種熱量損失；在熱機(jī)的設(shè)計(jì)和制造上采用先進(jìn)的技術(shù)；在熱機(jī)的設(shè)計(jì)和制造上采用先進(jìn)的技術(shù)；注意保養(yǎng)，保證良好的潤滑，減少因克服摩注意保養(yǎng)，保證良好的潤滑，減少因克服摩擦阻力而額外消耗

9、的能量。擦阻力而額外消耗的能量。使燃料充分燃燒使燃料充分燃燒;環(huán)境保護(hù)熱機(jī)為人類的發(fā)展做出了重大貢獻(xiàn)，但也帶來了許多環(huán)境污染問題：1.1.對(duì)人體健康的直接危害對(duì)人體健康的直接危害, ,硫酸霧和硫酸鹽霧的毒硫酸霧和硫酸鹽霧的毒性比二氧化硫大得多性比二氧化硫大得多, ,可以侵入肺的深部組織可以侵入肺的深部組織, ,引引起肺水腫等疾病而使人致死起肺水腫等疾病而使人致死. .2.2.引起河流、湖泊的水體酸化引起河流、湖泊的水體酸化, ,嚴(yán)重影響水生動(dòng)植嚴(yán)重影響水生動(dòng)植物的生長物的生長. .3.3.破壞土壤、植被、森林破壞土壤、植被、森林. .4.4.腐蝕金屬、油漆、皮革、紡織品及建筑材料腐蝕金屬、油漆

10、、皮革、紡織品及建筑材料. .5.5.滲入地下滲入地下, ,使水中鋁、銅、鋅、鎘的含量比中性使水中鋁、銅、鋅、鎘的含量比中性地下水中高很多倍地下水中高很多倍. .酸雨的危害酸雨的危害結(jié)束討論交流 如何保護(hù)我們的環(huán)境？1.改進(jìn)燃燒設(shè)備，加裝消煙除塵裝置;2.集中供熱；3.改用氣體燃料，普及煤氣和天然氣；4.充分開發(fā)利用污染少和無污染的新能源。1、四個(gè)家庭分別單獨(dú)使用不同種類的燃料時(shí)的平均月消耗分別為：木柴約200千克，煙煤約80千克，液化石油氣約30千克，煤氣約60千克。這四種燃料中的熱值最高的是( ）A、液化石油氣B、煤氣C、煙煤D、木柴A2、航天工業(yè)中的火箭是用液態(tài)氫作為燃料的，、航天工業(yè)中

11、的火箭是用液態(tài)氫作為燃料的，這是因?yàn)橐簯B(tài)氫具有（）這是因?yàn)橐簯B(tài)氫具有（）A、較小的質(zhì)量、較小的質(zhì)量B、較小的密度、較小的密度C、較大的、較大的比熱容比熱容D、較大的熱值、較大的熱值D4、完全燃燒140克焦炭（焦炭的熱值為3.0107J/kg)能放出多少熱量？若這些熱量的30%被水吸收，則能使30kg 、20的水溫度升高到多少度？6.6107 1.9810730攝氏度攝氏度5、轎車已逐步進(jìn)入我國普通百姓家中、轎車已逐步進(jìn)入我國普通百姓家中. 已知某國已知某國產(chǎn)驕車每行駛產(chǎn)驕車每行駛100km消耗消耗8L汽油汽油(1L10-3m3)，汽油的密度為汽油的密度為0.71103kg/m3、熱值為、熱值為4.6l07Jkg則：則： (1)10kg汽油完全燃燒時(shí)所產(chǎn)生的熱量是汽油完全燃燒時(shí)所