熱值和熱機效率PPT課件

1、一燃料燃燒一燃料燃燒:化學能轉(zhuǎn)變?yōu)閮?nèi)能化學能轉(zhuǎn)變?yōu)閮?nèi)能第1頁/共25頁固體燃料固體燃料液體燃料液體燃料氣體燃料氣體燃料燃料可分為三種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？燃料：煤、石油（加工煉制成汽油、煤燃料：煤、石油（加工煉制成汽油、煤油、柴油和液化氣等）、天燃氣等，農(nóng)油、柴油和液化氣等）、天燃氣等，農(nóng)村還用草木等植物的秸桿作燃料。村還用草木等植物的秸桿作燃料。第2頁/共25頁1 1定義定義：把：把1kg1kg某種燃料在某種燃料在完全燃燒完全燃燒時所時所放出的熱量叫做放出的熱量叫做燃料的熱值燃料的熱值。2 2符號符號：q 3 3單位單位： J/kg （J/m3）固體和液

2、體燃料氣體燃料 熱值是反映燃料完全燃燒時化學能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能的熱值是反映燃料完全燃燒時化學能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能的本領(lǐng)的大小的物理量。本領(lǐng)的大小的物理量。5熱值是燃料熱值是燃料屬性屬性，與質(zhì)量無關(guān)，與是否完全燃，與質(zhì)量無關(guān)，與是否完全燃燒無關(guān)燒無關(guān)。二燃料的熱值（q） ：4、意義：3.4107J/kg：表示1kg的煤在完全燃燒時所放出的熱量為3.4107J。第3頁/共25頁例：航天工業(yè)中的火箭是用液態(tài)氫作為例：航天工業(yè)中的火箭是用液態(tài)氫作為燃料的，這是因為液態(tài)氫具有燃料的，這是因為液態(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、較大的比熱容、較大的比熱容D、較大的熱值、較大的熱值第4頁/共

3、25頁6公式： Q=mq燃料完全燃燒釋放的熱量J燃料的熱值J/kg（kg/m3 ）質(zhì)量kg（Q=Vq）體積m3例題：完全燃燒140克焦炭（焦炭的熱值q為3.0107J/kg)能放出多少熱量？已知：m=0.14kg q焦炭= 3.0107J/kg 求：Q解Q=m q焦炭= 0.14kg 3.0 107J/kg= J答：.若用沼氣燃燒放出相同熱量，需要多少沼氣？第5頁/共25頁由于機械傳動等，克服摩擦所消耗的能量燃料很難全部燃燒，燃料的化學能不能全部釋放機械傳熱損失一部分能量熱機真正轉(zhuǎn)變?yōu)閷ν庾龉Φ牟糠謴U氣排出帶走的能量三熱機效率：用來做 有用功的能量與燃料完全燃燒釋放的能量的比值=W有有Q放放熱

4、機的效率能達到100%嗎？為什么？第6頁/共25頁想一想想一想熱機的效率能達到100%嗎？為什么？不能達到不能達到100%，因為熱機中可用于，因為熱機中可用于做有用功的能量只是燃料完全燃燒所放做有用功的能量只是燃料完全燃燒所放出的能量的一部分，因為各種熱量損失出的能量的一部分，因為各種熱量損失以燃料條件的限制，這部分能量遠遠小以燃料條件的限制，這部分能量遠遠小于總能量，所以其與燃料完全燃燒所放于總能量，所以其與燃料完全燃燒所放出的總能量的比值必然小于出的總能量的比值必然小于1，即熱機，即熱機效率小于效率小于100%。第7頁/共25頁議一議議一議怎樣提高熱機的效率？使燃料充分燃燒使燃料充分燃燒;

5、煤磨成粉末壯吹進爐膛燃燒煤磨成粉末壯吹進爐膛燃燒盡量減少各種熱量損失；盡量減少各種熱量損失；在熱機的設(shè)計和制造上采用先進的技術(shù)；在熱機的設(shè)計和制造上采用先進的技術(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的能量。擦阻力而額外消耗的能量。第8頁/共25頁環(huán)境保護環(huán)境保護 熱機為人類的發(fā)展做出了重大貢獻，但也帶來了許多環(huán)境污染問題：第9頁/共25頁第10頁/共25頁第11頁/共25頁1.對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,嚴重影響水生動植物的

6、生長.3.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.酸雨的危害酸雨的危害第12頁/共25頁結(jié)束第13頁/共25頁第14頁/共25頁第15頁/共25頁討論交流 如何保護我們的環(huán)境？1.改進燃燒設(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。第16頁/共25頁洛杉機光化學煙霧事件首先，什么是光化學煙霧呢?氮氧化物、烴類等一次污染物在陽光紫外線的作用下發(fā)生一系列光化學反應(yīng)，生成臭氧(占產(chǎn)物85%以上)、過氧乙酰硝酸酯、高活性自由基、醛類、酮類和有機

7、酸等二次污染物，這些一次污染物和二次污染物形成的混合物稱為光化學煙霧，它呈淺蘭色、有刺激性和很強的氧化性，可造成人類及動植物疾病、建筑物毀壞等危害。洛杉機光化學煙霧事件是指40年代初期至50年代，發(fā)生于美國洛杉機市的一系列光化學煙霧事件的總稱。該市臨海依山，處于50公里長的盆地中，一年有300天出現(xiàn)逆溫(即大氣層某一高度上的溫度不隨高度遞減，出現(xiàn)反常增加或不變。這會阻礙大氣向上的對流擴散和污染物的擴散)，510月陽光強烈。由于大量汽車排放含氮氧化物、碳氫化合物、一氧化碳等廢氣，加之洛杉機市特殊的地理及氣候條件，自1943年開始，形成了多次光化學煙霧事件。當?shù)鼐用窦娂姺磻?yīng)有眼睛或喉嚨刺激，其中以

8、1952年的一次最為嚴重，大批居民發(fā)生眼睛紅腫、喉痛、咳嗽、皮膚潮紅等癥狀，嚴重者心肺功能衰竭，導致近400位65歲以上老人死亡。此外，植物大面積死亡，車禍增多。第17頁/共25頁當堂檢測反饋1、四口這家分別單獨使用不同種類的燃料時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，這是因為液態(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D第18頁/共25頁3、柴油機是工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中常用的熱機，已知某型號柴油機的效率是3

9、0%，在柴油機內(nèi)完全燃燒2千克柴油能放熱 J，這些熱通過柴油機的轉(zhuǎn)化能對外做有用功 J。（柴油的熱值為3.3107J/kg4、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？6.61071.98107第19頁/共25頁1質(zhì)量為600g的水，溫度從20C降低到10C，他放出熱量,如果這些熱量恰好使800g的某固體的溫度從-20C升高到-5C這種固體的比熱容是多少？2完全燃燒10g的酒精放出熱量,若這些熱量全部被水吸收可使1Kg20C的水升高多少C？(q=1.2107J/Kg)3一臺燃氣熱水器，每分鐘消

10、耗煤氣0.02Kg能將5Kg的水從15C加熱到45C，那么熱水器的效率為多少？（q=3.78107J/Kg）第20頁/共25頁4、把0.5Kg的木炭，完全燃燒后有25%的熱量被50Kg。溫度為90C的水吸收，求水溫升高多少？（q=3.4107J/Kg）（在1標準大氣壓下）5、某鍋爐的效率是40%，完全燃燒25Kg的煙煤，放出多少熱量？這臺鍋爐有用的熱量是多少？如果這些熱量全部被1.45t的水吸收，可使水溫升高多少？（q=3.4107J/Kg）第21頁/共25頁6、某中學為學生供應(yīng)開水，用鍋爐將200kg的水從25 加熱到100 ，燃燒了6kg的無煙煤。試求（1）鍋爐內(nèi)200kg的水吸收了多少熱量？（2）6kg無煙煤完全燃燒放出的熱量是多少？（3）此鍋爐的效率是多少？（無煙煤的熱值是3.4107J/kg）第22頁/共25頁7、某太陽能熱水器的裝水量為100kg，集熱管接收太陽能的有效面積為2m2，已知每小時每平方米的接收面積上有效接收太陽能約為2.1106J，則該熱水器每小時水溫升高多少？8、把100g、80的熱水與300g的冷水混合，混合后得到35 的溫水，設(shè)熱水放出的熱量全部被冷水吸收，求熱水放出的熱量和冷水的初溫。第23頁