《熱機的效率》內能的利用PPT課件4

1、熱機的效率 第十四章 內能的利用1什么是熱機？2汽油機一般有幾個沖程，分別是什么？3一循環(huán)分別有幾個沖程,對應做幾次功，飛輪轉幾圈？4在熱傳遞過程中，傳遞能量的多少叫做什么？5什么是機械效率？科學.技術.社會從火車到火箭熱機蒸汽機內燃機汽輪機噴氣發(fā)動機火箭它們都離不開燃料。固體燃料液體燃料氣體燃料燃料可分為三種請你說說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、煤油、柴油和液化氣等）、天燃氣等，還用草木等植物的秸桿作燃料。 質量相等的不同燃料在完全燃燒時所放出的熱量是不同的。一、燃料的熱值1、定義：某種燃料完全燃燒放出的熱量與其質量之比叫做這種燃料的熱值。2、符號:q

2、J/kg J/m34、意義：表示燃料燃燒時放熱本領的物理量。3、單位：5、熱值在數(shù)值上等于1kg某種燃料完全燃燒放出的熱量燃料的熱值只與燃料的種類有關，與燃料的質量、是否完全燃燒無關 質量相等的不同燃料在完全燃燒時所放出的熱量是不同的。 在物理學中，某種燃料完全燃燒放出的熱量與其質量或體積之比。熱值的符號：q 單位： J/kg J/m3讀作 焦每千克或焦每立方米，固體和液體燃料氣體燃料燃料的熱值 熱值是反映燃料燃燒時化學能轉化為內能的本領的大小的物理量，同種燃料的熱值與燃料的質量或體積無關。7、幾種燃料的熱值（焦/千克） 氫1.4 108 汽油4.6 107 酒精3.0107 柴油3.3 10

3、7 煤氣（約）3.9 107 煤油4.6 107 天然氣7.18.8 107 煙煤（約）2.9 107 無煙煤（約）3.4 107 焦炭3.0 107 木炭3.4 107 干木柴（約）1.2 107 （J/m.3 ） （J/m.3 ） 熱值是燃料的一種特性，其大小只與燃料的種類有關，與燃料的質量（體積）、是否完全燃燒無關。1.不同物質的熱值一般相同嗎？2有沒有不同物質熱值相同的？3哪種物質的熱值最大 ？它是多少？表示的物理意義是什么？熱值的物理意義木炭: 3.4107J/kg物理意義:煤氣: 3.9107J/m3物理意義:1立方米煤氣完全燃燒時放出的熱量是3.9107J火箭為什么用液態(tài)氫做原料

4、？因為氫氣的熱值很大1千克木炭完全燃燒時放出的熱量是3.4107JQ：燃料完全燃燒釋放的熱量：燃料的熱值：燃料的質量、V：燃料的體積 計算熱量公式： Q放=mq （液體和固體） Q放=Vq (氣體)12例題：某個家庭預計每月使用天然氣4m3，這些天然氣完全燃燒放出多少熱量，相當于多少kg柴薪完全燃燒放出的熱量（q氣為7.5107J/m3， q柴為107J/kg）解：Q放=Vq氣=4m3 7.5107J/m3 =3108J； m=Q放/q柴=3108J/107J/kg=30kg。答：天然氣完全燃燒放出熱量是3108J, 相當于30 kg柴薪完全燃燒放出的熱量。 這些能量是否都轉化成人們需要的了

5、例題、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攝氏度？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：水溫度升高到30 。討論交流：現(xiàn)實生活中熱機工作時，能不能將燃料所蘊藏的化學能全部用來對外做有用功呢？ 不能：1、燃料很難完全燃燒：實際放出熱量 計算熱量2

6、、有效利用熱量 放出熱量想一想燃料完全燃燒放出的能量機械能廢氣帶走的能量散熱、克服摩擦損失燃料完全燃燒放出的能量都到哪里去了由于機械傳動等，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變?yōu)閷ν庾龉Φ牟糠謴U氣排出帶走的能量例：熱機中燃料釋放能量的主要走向示意圖注：在熱機的各種損失中，廢氣帶走的能量最多廢氣內能散熱損失機械損失有用機械能高溫高壓 燃氣燃料完全燃燒放出的能量二、現(xiàn)實中：1、燃料很難完全燃燒實際放出熱量 計算熱量2、有效利用熱量 放出熱量二、熱機的效率 （ ）1.定義：用來做有用功的那部分能量和燃料完全燃燒放出的能量之比，叫做熱機效率。

7、 熱機的效率是熱機性能的重要指標。2、公式: 蒸汽機- 615%汽油機 - 2030%柴油機 - 30-45%能量損失、熱機效率不高的原因: 1）燃料的不完全燃燒 2)燃燒產(chǎn)生的熱量被機器散發(fā)（熱量直接散失） 3)克服摩擦做功而消耗的能量 4)廢氣帶走的熱量三.熱機對環(huán)境的影響1.熱機對大氣的影響（大氣污染）。（1）產(chǎn)生有毒氣體。（2）產(chǎn)生大量二氧化碳，造成溫室效應。（3) 產(chǎn)生粉塵。2.熱機產(chǎn)生噪聲（噪聲污染）。四、內能的利用和環(huán)境保護 煤、石油、天然氣等燃料的利用，使人們獲得大量內能，給人類文明帶來進步。同時也造成環(huán)境污染，給人們帶來危害。 造成污染的主要物質有：燃料里含有雜質，致使燃燒生

8、成的氣體中含有二氧化硫、氮氧化物等，燃燒不完全還會產(chǎn)生一氧化碳和粉塵。四、內能的利用和環(huán)境保護 全世界因使用燃料，每年排入大氣中的有害物質，包括粉塵、二氧化硫等，達幾億噸之多！ 大氣污染不但直接有害人體健康，而且還會影響植物的生長，甚至影響全球的氣候。大氣中的二氧化碳和氮氧化物經(jīng)化學變化溶于水后，會產(chǎn)生酸雨，危害農(nóng)作物、森林和湖泊中的生物。四、內能的利用和環(huán)境保護 工業(yè)企業(yè)、交通運輸工具，家庭爐灶和取暖設備，它們排放的煙塵是大氣污染的主要來源。四、內能的利用和環(huán)境保護 保護環(huán)境的有效方法：改進燃燒設備，加裝消煙除塵裝置，采取集中供熱，普及煤氣和天然氣的使用。四、內能的利用和環(huán)境保護 我們既要有

9、效地利用能源，又要很好地控制和消除污染，創(chuàng)造一個更加美好的環(huán)境。五、提高熱機的效率內燃機的能流圖：燃氣內能E廢氣內能廢氣內能有用機械能散熱損失機械損失E1E2E3E41、盡可能使燃料充分燃燒；2.盡量減少各種熱量損失；( 利用廢氣來供熱；) 3.在熱機的設計和制造上采用先進的技術；4、保持良好的潤滑以減小摩擦。提高熱機效率的主要途徑：一、燃料的熱值 定義：1kg(m3)某種燃料完全燃燒放出的熱量 單位：焦每千克，符號：J/kg二、熱量的計算 Q放=mq Q=Vq (氣體)三、熱機效率（ ）： 我們把用來做有用功的那部分能量和燃料完全燃 燒后放出的能量之比叫做熱機效率。四、提高熱機的效率的方法1

10、.關于燃料的熱值正確的是（ ）A燃料的熱值與燃料的燃燒程度有關 B燃料的熱值與燃料的種類有關C燃料的熱值與燃料的多少有關 D燃料的熱值與上面三個因素都有關解析：選B。熱值是燃料的一種特性，它的大小只與燃料的種類有關，與燃料的燃燒程度、質量沒有關系。B2.下面說法不正確的是（ ）A燃料燃燒時，將化學能轉化為內能B人類使用的能量絕大部分是從燃料的燃燒中獲得的Cl kg的某種燃料燃燒時放出的熱量叫做這種燃料的熱值D提高燃料的利用率是節(jié)約能源的重要措施解析：選C。lkg的某種燃料完全燃燒時放出的熱量叫做這種燃料的熱值，必須加上“完全”兩個字，故C錯。C3.下列提高熱機效率的方法中，不可行的是（ ）A減

11、少各種熱損失 B加潤滑油減少機器各部件之間的摩擦C充分利用廢氣的能量，如建熱電站 D采取少消耗總能量的辦法解析：選D。提高熱機效率的方法是減少各種能量損失，充分利用燃料放出的能量，減小摩擦，盡量少做額外功等。D5、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30%，在柴油機內完全燃燒2千克柴油能放熱 J，這些熱通過柴油機的轉化能對外 做 有 用 功 J。（柴油的熱值為3.3107J/kg）6.61071.981074、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、較小的質量B、較小的密度C、較大的比熱容D、較大的熱值D6、把5kg40的水燒開，需要完全燃燒多少kg

12、的干木柴？（q 干木柴1.2107J/kg，外界為標準大氣壓，并且燃料完全燃燒放出的熱量全部被水吸收）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)=0.1kg當堂檢測反饋1、四口之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、杯中的某種液體燃料，倒掉一半后，對剩下的半杯液體描述不正確的是（ ） A熱值減半 B密度不變 C質量減半 D

13、比熱容不變 A343、小明家新安裝了一臺容積為0.5m3的太陽能熱水器，加滿水后，經(jīng)過4h陽光的照射，水溫由原來的20升高到了40。問：在這4h內水吸收了多少熱量？若這些熱量由效率為20的火爐燃燒焦炭來提供，則需要燃燒多少千克焦炭？焦炭的熱值q3.0107J/kg 354、小林特別喜歡吃“糖炒栗子”他看到人們在炒栗子的時候，往鍋里加了一些“砂子”來炒，填塞了栗子間的空隙，過一會兒，炒熟的栗子又香又甜，他知道這是通過（ ）的方式來改變栗子內能的，同時，燃燒焦炭是把焦炭的（ ）能轉化（ ）能，但是他不知道放“砂子”的用處，你能猜出用砂子炒栗子的好處嗎？寫出一個好處即可：（ ）。365、小明家住市中

14、心，奶奶嫌城市夏天太熱而不住他家，這激發(fā)了他探究城鄉(xiāng)溫差的原因。某星期天，他請全班同學分別到選定的地點，于中午同一時刻測出各測試點的氣溫，以此繪制出圖所示的“區(qū)域溫度”坐標圖。 （1）圖6中氣溫最低的區(qū)域是（ ）； 簡析該區(qū)域氣溫低的主要原因： ( )。（2）請?zhí)岢鲆环N降低市中心環(huán)境氣溫的辦法:( )。熱島效應1 少壯不努力，老大徒悲傷。 漢樂府古辭長歌行2 業(yè)精于勤，荒于嬉。 韓 愈進學解3 一寸光陰一寸金，寸金難買寸光陰。增廣賢文4 天行健，君子以自強不息。周易乾象5 志不強者智不達。墨子修身6 青，取之于藍而青于藍;冰，水為之而寒于水。 荀子勸學7 志當存高遠。 諸葛亮誡外生書8 丈夫志

15、四海，萬里猶比鄰。 曹 植贈白馬王彪9 有志者事竟成。 后漢書耿 列傳11 會當凌絕頂，一覽眾山小。 杜 甫望岳12 歲寒，然后知松柏之后凋也。論語子罕13 天將降大任于是人也，必先苦其心志，勞其筋骨，餓其體膚，空乏其身，行拂亂其所為。孟子告子下14 鍥而舍之，朽木不折;鍥而不舍，金石可鏤。荀子勸學15 石可破也，而不可奪堅;丹可磨也，而不可奪赤。呂氏春秋誠廉16 精誠所至，金石為開。后漢書光武十王列傳17 憂勞可以興國，逸豫可以亡身。新五代史伶官傳序19 路曼曼其修遠兮，吾將上下而求索。 屈 原離騷20 位卑未敢忘憂國，事定猶須待蓋棺。 陸 游病起1 人生的旅途，前途很遠，也很暗。然而不要怕，不怕的人的面前才有路。 魯 迅2 人生像攀登一座山，而找尋出路，卻是一種學習的過程，我們應當在這過程中，學習穩(wěn)定、冷靜，學習如何從慌亂中找到生機。 席慕蓉3 做人也要像蠟燭一樣，在有限的一生中有一分熱發(fā)一分光，給人以光明，給人以溫暖。 蕭楚女4 所謂天才，只不過是把別人喝咖啡的功夫都用在工作上了。 魯 迅5 人類的希望像是一顆永恒的星，烏云掩不住它的光芒。特別是在今天，和平不是一個理想，一個夢，它是萬人的愿望。 巴 金6 我