第四节热机效率和环境保护.ppt

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1、第四节热机效率和环境保护燃料的热值柴、煤炭、煤油、煤气、天然气；一、燃料的分类固体燃料、液体燃料和气体燃料。例如：二、燃料燃烧的化学反应能量转化：作用：猜测：化学能--内能给人类提供绝大部分能量，来加热或做功；相同质量的不同燃料，完全燃烧时放出的热量相同吗？三、热值燃料的燃烧是一种化学反应，燃烧过程中，储存在燃料中的化学能被释放，转变为内能。相同质量的不同燃料完全燃烧放出的热量是不同的。1、定义：2、单位及符号：某种燃料完全燃烧放出的热量与所用该燃料的质量之比，叫做这种燃料的热值。其符号是q。J/kg,(J

2、/m3)3、燃料的热值表、意义(7.1～8.8)×107J·m-3天然气3.0×107J·kg-1酒精约3.9×107J·m-3煤气3.4×107J·kg-1木炭1.4×108J·kg-1氢3.0×107J·kg-1焦炭4.6×107J·kg-1汽油约3.4×107J·kg-1无烟煤4.6×107J·kg-1煤油约2.9×107J·kg-1烟煤3.3×107J·kg-1柴油约1.2×107J·kg-1干木柴木炭:3.4×107J/kg1千克木炭完全燃烧时放出的热量是3.4×107J.煤气:3.9×107J/m

3、3物理意义:1立方米煤气完全燃烧时放出的热量是3.9×107J.物理意义:练习：1kg汽油的热值小，2kg汽油的热值大？1m³天然气完全燃烧的热值大，未完全燃烧的热值小？1kg干木柴完全燃烧放出的热量？2kg？四、计算热量公式1、公式：Q放=mq2、例题：小明某次用火炉烧水时，共消耗了1.5kg的烟煤，试计算这些烟煤完全燃烧放出多少焦的热量（烟煤的热值q=2.7×107J/kg)?解：Q=mq=1.5kg×2.7×107J/kg=4.05×107J答：这些煤完全燃烧放出的热量为4.05×107J。5kg40℃

4、的水烧开，需要完全燃烧的多少kg的干木柴？（燃料完全燃烧放热全部被水吸收）五、燃料的利用率思考：上例中小明烧水用了1.5kg的烟煤，这些煤完全燃烧放出的热量为4.05×107J，实际放出的热量是4.05×107J吗？为什么？水实际吸收的热量呢？水实际吸收的热量，称为有效利用的热量。1、炉子的效率η=Q吸Q放=cm△tmq1）定义：2）公式：有效利用的热量（水吸收的热量）与燃料完全燃烧放出的热量之比。2、提高燃料利用率，节约能源的措施1）使煤充分燃烧，将煤磨成煤粒，加大送风量。2）加大受热面积，减少烟气带走的热

5、量。3、热机的效率1）定义：用来做有用功的那部分能量与燃料完全燃烧放出的能量之比。2）公式：η=Q放W有3）在内燃机中，燃料所释放的能量都到哪里去了？做有用功的能量废气带走的能量汽缸散热及摩擦损失的能量损耗1：_____损耗2：——————损耗3：______________燃料燃烧产生能量在热机的各种能量的损失中,____带走的能量最多。设法利用热机_____的能量，是提高燃料利用率的重要措施。做有用功废气排出带走机件传热损失克服摩擦消耗废气废气损耗4：_部分燃料未完全燃烧热机中的能量损耗废气排出带走能量；

6、机械传热损失能量；克服摩擦消耗能量；部分燃料未完全燃烧；都是引起能量损失的原因。因此，提高热机效率，可提高燃料的利用率。蒸气机效率最低：6%~15%；汽油机效率：20%~30%；柴油机效率：30%~45%。4）、提高热机效率的途径和节能方法：　（l）尽可能减少各种热损失，如保证良好的润滑，减少因克服摩擦所消耗的能量；（2）充分利用废气的能量，提高燃料的利用率，如利用热电站废气来供热。这种既供电又供热的热电站，比起一般火电站来，燃料的利用率大大提高。课外拓展柴油机的节能效果可以从以下几方面思考:1、看柴油是否

7、充分燃烧，燃烧越充分，排出尾气的柴油味将越淡，颜色越淡。2、内能转化为机械能的效率，在同样负荷情况下，尾气温度越低，说明转化为机械能越多，机械效率越高。例题：把5kg40℃的水烧开，需要完全燃烧多少kg的干木柴？（已知干木柴的热值为1.2×107J/kg，外界为标准大气压，并且燃料完全燃烧放出的热量全部被水吸收）解：Q吸=cm（t-t0）=4200J/(kg·0C)×5kg×600C=1.26×106J；Q放＝Q吸m1=Q放/q=1.2×106J/(1.2×107J/kg)=0.1kg小结：1、燃料的热值2、

8、热机的效率总小于100%3、热机中的能量损耗4、提高热机效率的途径热机的使用改变了这个世界，______了社会的发展。推动六、热机带来的环境污染和环保措施空气污染和噪声污染。环境保护的措施：1、改进燃烧设备，消除烟尘；2、研究和研发低能耗，少污染的高性能热机；3、充分开发利用绿色能源。如太阳能、氢气等；4、在内燃机的排气管上安装消声器，以减少噪声污染。阅读材料1.汽车尾气污染滚滚车流给我们的环境带来