熱機(jī)效率和環(huán)境保護(hù)

第四節(jié)熱機(jī)效率和環(huán)境保護(hù)柴薪煤炭石油天然氣從哪里獲得內(nèi)能？炒菜做飯、奔馳的汽車(chē)與火車(chē)、火力發(fā)電、直入蒼穹的火箭等都離不開(kāi)燃料。

燃料燃燒的過(guò)程是化學(xué)能轉(zhuǎn)變?yōu)閮?nèi)能的過(guò)程。從原始人類(lèi)學(xué)會(huì)用火起，至今，人們使用的能量絕大部分都還是通過(guò)燃燒燃料獲得的。約2.8Kg約1.16Kg約0.73Kg說(shuō)明：不同燃料燃燒釋放的能量不同不同燃料的放熱本領(lǐng)相同嗎？怎么比較它們誰(shuí)的放熱本領(lǐng)強(qiáng)呢？經(jīng)驗(yàn)告訴我們，等質(zhì)量的煤和干木柴，充分燃燒，煤放出的熱量要比柴多得多。我們用熱值這個(gè)概念來(lái)表示燃料放出熱量的本領(lǐng)。一、燃料的熱值想想議議某種燃料完全燃燒放出的熱量與其質(zhì)量之比，叫做這種燃料的熱值（q）。國(guó)際單位：焦每千克；符號(hào)：J/kg。氣體燃料的單位：焦每立方米；符號(hào)：J/m3。1．熱值熱值在數(shù)值上等于1kg某種燃料完全燃燒放出的熱量。（1）定義（2）物理意義（3）單位觀察熱值表，你有什么收獲？煤油4.6X107木炭3.4X107汽油4.6X107無(wú)煙煤3.4X107氫氣14.3X107石油4.4X107焦碳3.0X107天然氣

4.4X107柴油3.3X107煙煤2.9X107煤氣4.2X107酒精3.0X107干木柴1.2X107氣體液體固體常用燃料的熱值（單位：J/kg）2．了解燃料的熱值表煙煤的熱值是多少，其物理意義是什么？熱值是燃料的一種特性，其大小只與燃料的種類(lèi)有關(guān)，與燃料的質(zhì)量（體積）、是否完全燃燒無(wú)關(guān)。3．有關(guān)燃料燃燒放熱的計(jì)算為什么發(fā)射火箭上天要用氫做燃料？想一想根據(jù)熱值表，計(jì)算一下10噸氫完全燃燒放出多少焦耳的熱量？再算算，若用干木柴完全燃燒來(lái)獲得這些熱量，需要多少噸干木柴？氫的熱值是1.4×108J/kg干木柴的熱值1.2×107J/kg放出熱量Q=mq

=1.4×108J/kg×

10×103kg

=1.4×1012J需要干木柴約120噸干木柴完全燃燒放出的熱量等于10噸氫完全燃燒放出的熱量。在內(nèi)燃機(jī)中燃料是否能夠完全燃燒？燃料燃燒釋放的能量都到哪里去了？(P52)二、熱機(jī)的效率想一想

熱機(jī)工作時(shí)，并不能將燃料所蘊(yùn)藏的化學(xué)能全部用來(lái)對(duì)外做有用功，有很大一部分能量在工作過(guò)程中損耗掉了。熱機(jī)的效率1．用來(lái)做有用功的那部分能量，與燃料完全燃燒放出的能量之比，叫做熱機(jī)的效率(η)

。各種熱機(jī)的效率:汽油機(jī)：20﹪~30﹪柴油機(jī)：30﹪~40﹪噴氣式發(fā)動(dòng)機(jī)：50﹪~60﹪蒸汽機(jī):6﹪~15﹪（1）熱機(jī)的效率是熱機(jī)性能的重要指標(biāo)2．提高熱機(jī)效率，節(jié)約能源，減少污染（2）提高效率的途徑提高燃料利用率，使燃料充分燃燒；改進(jìn)熱機(jī)，減少各種能量損失；利用廢氣的能量。三、環(huán)境保護(hù)熱機(jī)為人類(lèi)的發(fā)展做出了重大貢獻(xiàn)，但也帶來(lái)了許多環(huán)境污染問(wèn)題：

討論交流

如何保護(hù)我們的環(huán)境？改進(jìn)燃燒設(shè)備，加裝消煙除塵裝置;集中供熱；改用氣體燃料，普及煤氣和天然氣；充分開(kāi)發(fā)利用污染少和無(wú)污染的新能源。

練一練1、關(guān)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(guān)B．燃料的熱值與燃料的種類(lèi)有關(guān)C．燃料的熱值與燃料的多少有關(guān)D．燃料的熱值與上面三個(gè)因素都有關(guān)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(lèi)有關(guān)，與燃料的燃燒程度、質(zhì)量沒(méi)有關(guān)系.B2、下面說(shuō)法不正確的是（）A．燃料燃燒時(shí)，將化學(xué)能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能B．人類(lèi)使用的能量絕大部分是從燃料的燃燒中獲得的C．lkg的某種燃料燃燒時(shí)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(shí)放出的熱量叫做這種燃料的熱值，必須加上“完全”兩個(gè)字，故C錯(cuò).C練一練

3．一臺(tái)內(nèi)燃機(jī)運(yùn)行時(shí)各種能量損耗大致為：汽缸散熱損失占25％，廢氣帶走的能量占30％，摩擦等機(jī)械損耗占10％，則內(nèi)燃機(jī)的熱機(jī)效率為_(kāi)_________。

35%練一練練一練4、下列提高熱機(jī)效率的方法中，不可行的是（）A．減少各種熱損失B．加潤(rùn)滑油減少機(jī)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(jī)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.D

5．已知干木柴的熱值是1.2×107J/kg，完全燃燒0.7kg干木柴能放出多少熱量？假設(shè)這些熱量全部被水吸收，能使多少千克水的溫度由20℃升高到70℃？已知水的比熱容為4.2×103J/(kg·℃)。練一練解：Q=1.2×10