熱機(jī)效率和環(huán)境保護(hù)

第十三章第四節(jié)熱機(jī)效率與環(huán)境保護(hù)第一課時(shí)1精選課件學(xué)習(xí)目標(biāo)〔1〕知道燃料在燃燒的過(guò)程中，燃料的化 學(xué)能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能?！?〕從生活中體會(huì)不同燃料燃燒釋放熱量 的能力不同，建立熱值的概念?！?〕能說(shuō)出熱值的單位及所表示的物理意義〔4〕會(huì)查燃料的熱值表。能根據(jù)燃料的熱值 計(jì)算一定質(zhì)量的燃料完全燃燒所釋 放 的熱量。2精選課件人類利用的能量主要是從燃料燃燒中獲得的內(nèi)能它們都離不開燃料3精選課件思考：你們家里做一頓飯燒木柴和燒液化氣哪個(gè)用的質(zhì)量多？zxxk不同燃料燃燒釋放出能量的能力是不同的

一、常見的燃料：煤、石油、天然氣、木材或植物秸稈等燃料燃燒的過(guò)程是化學(xué)能轉(zhuǎn)變?yōu)閮?nèi)能的過(guò)程二、燃料的共同特點(diǎn)：4精選課件單位：J/kg一.燃料的熱值為了研究不同燃料燃燒釋放能量的能力的不同的特性——公式：

某種燃料完全燃燒放出的熱量與所用該燃料的質(zhì)量之比，叫做這種燃料的熱值。或J/m3〔氣體〕Q———m熱值用字母：q

表示q=5精選課件［強(qiáng)調(diào)］〔1〕熱值定義中：注意“必須完 全燃燒〞；〔2〕熱值是燃料的重要特性，反映燃料燃燒時(shí)化學(xué)能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能的本領(lǐng)的大小。只與燃料的種類有關(guān)，與質(zhì)量和是否完全燃燒無(wú)關(guān)。6精選課件1kg的干木柴完全燃燒釋放出1.2×107J的熱量；那么質(zhì)量為m

kg的干木柴完全燃燒釋放出多少J的熱量，怎么計(jì)算？Q=mq公式：或：Q=Vq燃料完全燃燒釋放的熱量燃料的質(zhì)量燃料的熱值燃料的體積7精選課件請(qǐng)同學(xué)們閱讀教材51頁(yè)“常見燃料的熱值〞，并從表中查出“干木柴〞、“煙煤〞、“液化石油氣〞的熱值，說(shuō)說(shuō)它們表示的意義？Zxx，k(1)干木柴的熱值為1.2×107J/Kg，

(2)液化石油氣的熱值為4.9×107/Jm3，8精選課件5、熱值是燃料的一種特性。只與燃料的種類、有關(guān)，與燃料的質(zhì)量、體積等均無(wú)關(guān)。常見燃料的熱值【觀察】查熱值表，你有什么發(fā)現(xiàn)？各表示什么物理意義？

9精選課件4、燃料的熱值物理意義

(1)J/kg：表示1Kg某種燃料完全燃燒放

出的熱量是多少焦？(2)J／m3：表示1m3某種燃料完全燃

燒放出的熱量為多少焦?

10精選課件無(wú)煙煤的熱值為3.4×107J/kg，表示：液化氣的熱值為4.9×107J/m3，表示：1kg的無(wú)煙煤在完全燃燒時(shí)所放出的熱量為3.4×107J。1m3的液化氣在完全燃燒時(shí)所放出的熱量為4.9×107J。11精選課件

②單位；③公式：④變形公式：Q放

=mq或Q放=Vq

J/kg〔固體、液體〕J/m3〔氣體〕1、熱值：①

定義：某種燃料完全燃燒放出的熱量與所用該燃料的質(zhì)量之比，叫做這種燃料的熱值。熱值用q表示。課堂筆記q=———Qm求質(zhì)量：m=Q放———求體積:v=Q放————qq

12精選課件2、燃料的熱值物理意義

(1)J/kg：表示1Kg某種燃料完全燃燒放

出的熱量是多少焦？(2)J／m3：表示1m3某種燃料完全燃燒放出

的熱量為多少焦?

3、熱值是燃料的一種特性。只與燃料的種類、有關(guān)，與燃料的質(zhì)量、體積等均無(wú)關(guān)。13精選課件例1：計(jì)算5Kg汽油完全燃燒釋放的熱量?！瞦=4.6×107J/Kg〕：m=5Kg,q=4.6×107J/Kg求:Q解:Q=mq

=5Kg×4.6×107J/Kg

=2.3×108J答:完全燃燒釋放的熱量為2.3×108J14精選課件例2：在1個(gè)標(biāo)準(zhǔn)大氣壓下，將5kg40℃的水燒開，需要完全燃燒多少kg的干木柴？〔干木柴的燃燒值為1.2×107J/kg，并且燃料完全燃燒放出的熱量全部被水吸收〕分析：利用吸熱公式Q吸=Cm(t-t0)可以算出將水燒開要吸收多少熱量，〔解題時(shí)應(yīng)注意在1個(gè)標(biāo)準(zhǔn)大氣壓下，水的沸點(diǎn)是100℃，即水燒開時(shí)的溫度為100℃〕，再利用Q吸=Q放和燃料的燃燒值求干木柴的質(zhì)量．15精選課件因?yàn)镼吸=Q放=1.26×106J所以干木柴質(zhì)量解：Q吸=Cm(t2-t1)=4.2×103J/(kg·℃)×5kg×(100℃-40℃)=1.26×106J放16精選課件解：〔1〕Q吸=cmΔt=4.2×103J/(kg·℃)×40kg×25℃=4.2×106J

練習(xí)：1、太陽(yáng)能熱水器內(nèi)有40kg的水，在陽(yáng)光照射下，水的溫度升高了25℃，求：〔1〕水吸收的熱量？〔2〕這些熱量相當(dāng)于完全燃燒多少kg的焦炭放出的熱量[q焦炭=3×107J/kgC水=4.2×103J/kg.℃]〔2〕∵Q吸=Q放,又Q放=mq∴m=Q放/q=4.2×106J/

3×107J/kg=0.14kg

17精選課件當(dāng)堂檢測(cè)反響1、四口之家分別單獨(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A18精選課件當(dāng)堂檢測(cè)反響2、航天工業(yè)中的火箭是用液態(tài)氫作為燃料的，這是因?yàn)橐簯B(tài)氫具有〔〕

A、較小的質(zhì)量B、較小的密度C、較大的比熱容D、較大的熱值D19精選課件3、有關(guān)熱值的概念，以下說(shuō)法中正確的選項(xiàng)是()A、燃料完全燃燒時(shí)，它的熱值最大B、沒有燃燒的燃料，熱值等于零C、燃料燃燒時(shí)放出的熱量越多，熱值 越大D、燃料的熱值與燃燒情況和質(zhì)量無(wú)關(guān)， 只與燃料種類有關(guān)。D20精選課件4、無(wú)煙煤的熱值大于干木柴的熱值， 那么()A、燒無(wú)煙煤比燒干木柴產(chǎn)生的熱量多B、要使它們放出同樣多的熱量，完全 燃燒的無(wú)煙煤的質(zhì)量小于完全燃燒 的干木柴的質(zhì)量C、燒無(wú)煙煤比燒干木柴產(chǎn)生的煙塵多D、煤比木柴含有的熱量多B21精選課件學(xué)習(xí)目標(biāo)二掌握熱機(jī)效率的計(jì)算方法，了解提高熱機(jī)效率的方法1、閱讀課本P51-P52頁(yè)，劃出重點(diǎn)知識(shí)。2、時(shí)間5分鐘。3、知道什么叫熱機(jī)效率。4、交流討論答復(fù)影響熱機(jī)效率的因素并提出改進(jìn)的方法。自學(xué)指導(dǎo)第二課時(shí)22精選課件自學(xué)檢測(cè)二1._________________________是熱機(jī)效率。2.影響熱機(jī)效率的因素___________

3.提高熱機(jī)效率的方法有哪些

.4.熱機(jī)效率的計(jì)算公式

.5.燃料燃燒的危害

.23精選課件二、熱機(jī)效率交流與討論：

熱機(jī)工作時(shí)，能不能把燃料所蘊(yùn)藏的化學(xué)能全部用來(lái)對(duì)外做有用功？24精選課件1、局部燃料未完全燃燒2、克服摩擦消耗能量轉(zhuǎn)變?yōu)閷?duì)外做有用功的能量4、機(jī)械傳熱損失能量3、廢氣排出帶走能量25精選課件熱機(jī)效率：熱機(jī)工作時(shí)，對(duì)外做的有用功與燃料完全燃燒所釋放的能量的比值稱為熱機(jī)效率。爐子的效率：有效利用的熱量與燃料完全燃燒放出

的熱量的比值η＝w有/Q總×100％η＝Q有/Q總×100％26精選課件提高熱機(jī)效率的主要途徑:減少熱機(jī)工作中的各種能量損失具體方法:首先要減少燃燒過(guò)程中的熱量損失;〔讓燃料充分燃燒〕其次是減小機(jī)械摩擦以減少機(jī)械損失.〔如選用優(yōu)良的潤(rùn)滑材料〕再次是要盡量簡(jiǎn)化機(jī)械傳動(dòng)局部,以減少機(jī)械損失.議一議：怎樣提高機(jī)械效率？27精選課件提高熱機(jī)效率的方法：〔1〕盡量讓燃料充分燃燒；〔2〕設(shè)法利用廢氣的能量；〔3〕減少能量損失；〔4〕保證良好的潤(rùn)滑。28精選課件想想看：熱機(jī)的效率能到達(dá)100﹪嗎？ 為什么？不能。因?yàn)闊釞C(jī)在工作過(guò)程中一定有能量損失。請(qǐng)同學(xué)們閱讀教材52頁(yè)倒數(shù)第二段，了解各種熱機(jī)的效率。29精選課件三、環(huán)境保護(hù)30精選課件31精選課件1.對(duì)人體健康的直接危害,硫酸霧和硫酸鹽霧的毒性比二氧化硫大得多,可以侵入肺的深部組織,引起肺水腫等疾病而使人致死.2.引起河流、湖泊的水體酸化,嚴(yán)重影響水生動(dòng)植物的生長(zhǎng).Zxx。k3.破壞土壤、植被、森林.4.腐蝕金屬、油漆、皮革、紡織品及建筑材料.5.滲入地下,使水中鋁、銅、鋅、鎘的含量比中性地下水中高很多倍.酸雨的危害32精選課件33精選課件34精選課件35精選課件環(huán)保措施：1、加強(qiáng)立法，控制人為污染2、改進(jìn)燃燒裝置，加裝消煙除塵設(shè)備，以減少煙塵排放3、推廣、普及“環(huán)保型能源〞4、人口密集區(qū)采取集中共熱，提高燃料利用率5、種植綠色植物，凈化空氣36精選課件4.熱機(jī)效率：熱機(jī)工作時(shí)，對(duì)外做的有用功與燃料完全燃燒所釋放的能量的比值稱為熱機(jī)效率。η＝×100％課堂筆記w有Q總————37精選課件5.爐子的效率：有效利用的熱量與燃料完全燃燒放出的熱量的比值η＝×100％Q有Q總________38精選課件6.提高熱機(jī)效率的方法：〔1〕盡量讓燃料充分燃燒；〔2〕設(shè)法利用廢氣的能量；〔3〕減少能量損失；〔4〕保證良好的潤(rùn)滑。39精選課件1、用煤氣灶既方便又環(huán)保，一般的煤氣灶正常工作時(shí)。15min可使質(zhì)量為4Kg、溫度為23℃的水沸騰，該城市水的沸點(diǎn)為93℃，求：⑴水吸收的熱量；⑵假設(shè)煤氣灶放出的熱量70%被水吸收， 煤氣灶實(shí)際放出的熱量為多少? 【C水=4.2×103J／(kg·℃)】40精選課件解〔1)Q吸=Cm(t2-t1)=4.2×103J／(kg·℃)×4kg×(93℃- 23℃)=1.176×106J〔2〕∵Q吸=70%Q放∴Q放=Q吸/70%=1.176×106J/70%=1.68×106J41精選課件2、在一標(biāo)準(zhǔn)大氣壓下，質(zhì)量是0.1kg的酒精完全燃燒放出的熱量有40﹪被5kg、50℃的水吸收。那么水溫度升高到多少？[水未燒干q酒精=3×107J/kg]

解：酒精完全燃燒放出的熱量Q放=mq=0.1Kg×3×107J/Kg=3×106J，

其中被水吸收的熱Q吸=3×106J×40%=1.2×106J，42精選課件由Q吸=C水m水Δt得：Δt=Q吸/〔C水m水〕=1.2×106J/〔4.2×103J/〔Kg·℃〕×5Kg〕≈57℃由Δt=t2-t1得水的末溫t2=Δt+t1=57℃+50℃=107℃?！咴谝粯?biāo)準(zhǔn)大氣壓下，水的沸點(diǎn)是100℃，∴水溫度升高到100℃43精選課件3.晴天垂直于題太陽(yáng)光的地球外表上接收到太陽(yáng)的熱輻射能量約J=1.26×103J/m2.s。太陽(yáng)能熱水器的集熱管接收太陽(yáng)輻射能的面積S=1.5m2，如果熱水器中盛有40kg、10℃的水，在太陽(yáng)照射下使水溫上升30℃需要多少時(shí)間？〔熱水器的效率為50%〕解〔1〕水吸收的熱量：

Q吸=cm△t

=4.2×103J/〔kg·℃〕×40kg×30℃

=5.04×106J．

44精選課件〔2〕∵Q吸=50%Q放

∴Q放=Q吸/50%=1.008×107J 又Q放=JSt∴t=Q放/JS=1.008×107/(1.26×103×1.5)=5333(S)45精選課件4、某建筑工地使用如下圖裝置搬運(yùn)建筑材料．柴油機(jī)的效率是40％，柴油的熱值是4×107J／kg，用此裝置將一塊重為3200N的建筑材料提升5m。歷時(shí)4s，消耗的柴油為4g〔1〕4g柴油完全燃燒放出多少熱量？柴油機(jī)的輸出功率多大？〔2〕提升這塊建筑材料做的有用功是多少？整個(gè)裝置的效率多大？〔3〕請(qǐng)對(duì)該工地采用此裝置施工的合理性進(jìn)行評(píng)價(jià)．46精選課件：η柴＝40%，q=4×107J/kg,G=3200N，h=5m,t=4s,m柴=4g=4×10-3kg求：〔1〕Q放；P出；〔2〕W有；η總；〔3〕評(píng)價(jià)解：〔1〕Q放=m柴q =4×10-3kg×4×107J/kg=1.6×105J由η＝Q有/Q放×100％得：Q有＝ηQ放=

40%×1.6×105J=6.4×104J∴P=Q有/t=6.4×104J/4s=1.6×104w=16Kw47精選課件(2)W有=Gh =3200