熱機效率和環(huán)境保護

第十三章第四節(jié)熱機效率與環(huán)境保護第一課時1精選課件學習目標〔1〕知道燃料在燃燒的過程中，燃料的化 學能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能?！?〕從生活中體會不同燃料燃燒釋放熱量 的能力不同，建立熱值的概念。〔3〕能說出熱值的單位及所表示的物理意義〔4〕會查燃料的熱值表。能根據(jù)燃料的熱值 計算一定質(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程是化學能轉(zhuǎn)變?yōu)閮?nèi)能的過程二、燃料的共同特點：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?；騄/m3〔氣體〕Q———m熱值用字母：q

表示q=5精選課件［強調(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，反映燃料燃燒時化學能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能的本領的大小。只與燃料的種類有關，與質(zhì)量和是否完全燃燒無關。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精選課件請同學們閱讀教材51頁“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，說說它們表示的意義？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，與燃料的質(zhì)量、體積等均無關。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的無煙煤在完全燃燒時所放出的熱量為3.4×107J。1m3的液化氣在完全燃燒時所放出的熱量為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，與燃料的質(zhì)量、體積等均無關。13精選課件例1：計算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個標準大氣壓下，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，〔解題時應注意在1個標準大氣壓下，水的沸點是100℃，即水燒開時的溫度為100℃〕，再利用Q吸=Q放和燃料的燃燒值求干木柴的質(zhì)量．15精選課件因為Q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：1、太陽能熱水器內(nèi)有40kg的水，在陽光照射下，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精選課件當堂檢測反響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A18精選課件當堂檢測反響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D19精選課件3、有關熱值的概念，以下說法中正確的選項是()A、燃料完全燃燒時，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)量無關， 只與燃料種類有關。D20精選課件4、無煙煤的熱值大于干木柴的熱值， 那么()A、燒無煙煤比燒干木柴產(chǎn)生的熱量多B、要使它們放出同樣多的熱量，完全 燃燒的無煙煤的質(zhì)量小于完全燃燒 的干木柴的質(zhì)量C、燒無煙煤比燒干木柴產(chǎn)生的煙塵多D、煤比木柴含有的熱量多B21精選課件學習目標二掌握熱機效率的計算方法，了解提高熱機效率的方法1、閱讀課本P51-P52頁，劃出重點知識。2、時間5分鐘。3、知道什么叫熱機效率。4、交流討論答復影響熱機效率的因素并提出改進的方法。自學指導第二課時22精選課件自學檢測二1._________________________是熱機效率。2.影響熱機效率的因素___________

3.提高熱機效率的方法有哪些

.4.熱機效率的計算公式

.5.燃料燃燒的危害

.23精選課件二、熱機效率交流與討論：

熱機工作時，能不能把燃料所蘊藏的化學能全部用來對外做有用功？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ν庾鲇杏霉Φ哪芰?、機械傳熱損失能量3、廢氣排出帶走能量25精選課件熱機效率：熱機工作時，對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精選課件提高熱機效率的主要途徑:減少熱機工作中的各種能量損失具體方法:首先要減少燃燒過程中的熱量損失;〔讓燃料充分燃燒〕其次是減小機械摩擦以減少機械損失.〔如選用優(yōu)良的潤滑材料〕再次是要盡量簡化機械傳動局部,以減少機械損失.議一議：怎樣提高機械效率？27精選課件提高熱機效率的方法：〔1〕盡量讓燃料充分燃燒；〔2〕設法利用廢氣的能量；〔3〕減少能量損失；〔4〕保證良好的潤滑。28精選課件想想看：熱機的效率能到達100﹪嗎？ 為什么？不能。因為熱機在工作過程中一定有能量損失。請同學們閱讀教材52頁倒數(shù)第二段，了解各種熱機的效率。29精選課件三、環(huán)境保護30精選課件31精選課件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生長.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、加強立法，控制人為污染2、改進燃燒裝置，加裝消煙除塵設備，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.熱機效率：熱機工作時，對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.提高熱機效率的方法：〔1〕盡量讓燃料充分燃燒；〔2〕設法利用廢氣的能量；〔3〕減少能量損失；〔4〕保證良好的潤滑。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。15min可使質(zhì)量為4Kg、溫度為23℃的水沸騰，該城市水的沸點為93℃，求：⑴水吸收的熱量；⑵假設煤氣灶放出的熱量70%被水吸收， 煤氣灶實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、在一標準大氣壓下，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℃?！咴谝粯藴蚀髿鈮合拢姆悬c是100℃，∴水溫度升高到100℃43精選課件3.晴天垂直于題太陽光的地球外表上接收到太陽的熱輻射能量約J=1.26×103J/m2.s。太陽能熱水器的集熱管接收太陽輻射能的面積S=1.5m2，如果熱水器中盛有40kg、10℃的水，在太陽照射下使水溫上升30℃需要多少時間？〔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建筑材料．柴油機的效率是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？整個裝置的效率多大？〔3〕請對該工地采用此裝置施工的合理性進行評價．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〕評價解：〔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