第四节热机效率和环境保护 (2).ppt

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1、沪科版九年级全一册第十三章内能与热机第四节热机效率和环境保护（一）福建省连城县林坊中学邹小华指导教师：曹永发它们都离不开燃料。燃料燃烧的过程是化学能转变为内能的过程。奔驰的汽车火车烧饭做菜火力发电直入苍穹的火箭燃料的热值固体燃料液体燃料气体燃料燃料可分为三种〖请你说说〗日常生活中常用到的燃料有哪些？常见的燃料有煤、石油（加工炼制成汽油、煤油、柴油和液化气等）、天燃气等，农村还用木材或秸杆作燃料。疑问：这些常见的燃料在燃烧时都会释放热量，但它们释放热量的能力是否相同呢？如果不同，那又该如何表示它们这种能力的大小呢？讨论：如何比较不同燃

2、料燃烧释放热量的能力的不同？烧开一壶水，分别用干木柴、蜂窝煤、液化气三种燃料，哪一种燃料的用量最少？这说明了什么？质量相等的不同燃料在完全燃烧时所放出的热量是不同的。交流与讨论在物理学中，把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燃料的热值。热值用字母q表示固体和液体燃料气体燃料燃料的热值单位：J/kg（J/m3）交流与讨论干木柴如果燃烧不充分，此时干木柴的热值会减小吗？燃料的热值是燃料的特性，它只取决于燃料种类，与燃料的质量、体积、密度、温度等无关，与燃料是否燃烧及燃烧是否完全无关。例如：下列关于热值的说法正确的是（　

3、　　）A.燃料不燃烧，其热值为零。B.燃料不完全燃烧其热值要变小。C.燃料的热值与燃烧情况和质量无关，只与燃料种类有关。D.燃料燃烧时放出热量多的其热值就大。燃料的热值无烟煤的热值为3.4×107J/kg，表示1kg的无烟煤在完全燃烧时所放出的热量为3.4×107J。液化气的热值为4.9×107J/m3，表示1m3的液化气在完全燃烧时所放出的热量为4.9×107J。Q=mq质量为m的燃料完全燃烧释放的热量是：Q：燃料完全燃烧释放的热量Jｑ：燃料的热值J/kgｍ：燃料的质量kg燃料的热值Q=vqQ：燃料完全燃烧释放的热量Jｑ：燃料的热

4、值J/m3v：燃料的体积m3体积为v的燃料完全燃烧释放的热量是：应用实例例题：计算4kg柴油完全燃烧释放的热量是多少？（q＝3.3×107J/kg）练习：2.5kg的干木柴完全燃烧释放出多少的热量？解：Q＝mq＝4kg×3.3×107J/kg＝1.32×108J课堂小结通过学习,你有何体会与收获?热值：①概念：②单位；③公式：④计算请计算：干木柴烟煤汽油约2.8kg约1.16kg约0.73kg交流与讨论在图13－20中，而实际需要的干木柴、烟煤和汽油的质量大大超过计算得出的数值，这是为什么？在实际生活中，汽车消耗的汽油的质量大大超过

5、计算得出的数值，这是为什么？热机工作时，能不能将燃料所蕴藏的化学能全部用来对外做有用功呢？热机效率实际上热机工作时，并不能将燃料所蕴藏的化学能全部用来对外做有用功，有很大一部分能量在工作过程中损耗掉了，而且燃料在很多情况下并未完全燃烧，所以释放的热量也少很多。由于机械传动等，克服摩擦所消耗的能量燃料很难全部燃烧，燃料的化学能不能全部释放机械传热损失一部分能量热机真正转变为对外做功的部分废气排出带走的能量热机中燃料释放能量的主要走向示意图由图可知，真正能转变为对外做有用功的能量只燃料燃烧时所释放能量的一部分。热机效率热机转变为有用功的

6、能量与燃料完全燃烧释放的能量的比值称为热机效率，即：η=W有Q放×100%议一议怎样提高热机的效率？具体措施：使燃料充分燃烧；尽量减少各种热量损失；在热机的设计和制造上采用先进的技术；注意保养，保证良好的润滑，减少因克服摩擦阻力而额外消耗的能量。主要途径是减少热机各种能量损失想一想热机的效率能达到100%吗？为什么？不能达到100%，因为热机中可用于做有用功的能量只是燃料完全燃烧所放出的能量的一部分，因为各种热量损失以燃料条件的限制，这部分能量远远小于总能量，所以其与燃料完全燃烧所放出的总能量的比值必然小于1，即热机效率小于100%

7、。第一次工业革命的蒸汽机6%～15%汽油机20%～30%柴油机30%～40%喷汽式飞机的发动机50%～60%各种热机的效率环境保护热机为人类的发展做出了重大贡献，但也带来了许多环境污染问题：1.对人体健康的直接危害,硫酸雾和硫酸盐雾的毒性比二氧化硫大得多,可以侵入肺的深部组织,引起肺水肿等疾病而使人致死.2.引起河流、湖泊的水体酸化,严重影响水生动植物的生长.3.破坏土壤、植被、森林.4.腐蚀金属、油漆、皮革、纺织品及建筑材料.5.渗入地下,使水中铝、铜、锌、镉的含量比中性地下水中高很多倍.酸雨的危害讨论交流如何保护我们的环境？改进

8、燃烧设备，加装消烟除尘装置;集中供热；改用气体燃料，普及煤气和天然气；充分开发利用污染少和无污染的新能源。课堂小结通过学习,你有何体会与收获?1.热值：①概念：②单位；③公式：④计算2.热机效率：①概念：②公式：③提高热机效率的途径：