第四节热机效率和环境保护ppt课件.ppt

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1、课前一览：2涡扇发动机工作原理第十三章内能与热机第四节热机效率和环境保护我今晨坐在窗前，世界如一个路人似的，停留了一会，向我点点头又走过去了。——《飞鸟集·泰戈尔》学习目标1、理解并掌握热值的概念、单位、计算公式2、会运用热值的计算公式进行计算。3、理解并掌握热机效率的概念、热散失的途径、提高热机效率的方法。4、了解燃料燃烧对环境的影响。情境导入大到火箭发射，小到烧火煮饭它们都离不开燃料。我们利用的内能主要来至燃料。燃料燃烧的过程是化学能转变为内能的过程。认真阅读书中P50-P53页回答下列问题：（1）燃料燃烧的过程是能转化为能的过程，人们使用的能量绝大部分还是通过获得的

2、。常见的燃料有、、、等，在燃烧时都会能量。自主学习（2）热值定义是怎么引人的？ 热值定义：叫做这种燃料的热值，用表示，单位是，气体燃料热值单位是。（3）、认真阅读课本第45页图12－27，掌握热机燃料燃烧能量的走向。（4）、机械效率的定义是什么，我们如何定义热机效率？ 如果用η表示热机效率，那么根据概念其公式可以表示η =。一、内能的利用人类利用燃料燃烧获得了大量的内能，那么人们是如何利用这些内能的呢？合作共建1、利用内能加热内能的一个重要应用就是直接用来加热物体．例如：生火煮饭、生火取暖、暖气设备利用内能加热的本质：能量（内能）的转移．北方城市供暖厂区高层直连供暖机组-

3、ZLG直连供暖设备北方农村的火炕南方城市的电暖器南方农村的火炉2、利用内能做功内能的另一个重要应用就是用来做功．例如：汽车、火车、飞机、火箭、火电站和热电站等．利用内能做功的实验分析：在这个实验中，燃料燃烧时的化学能转化为内能，传给水和水蒸气（利用内能加热），水蒸气把塞子冲出去（利用内能做功），内能转化为塞子的机械能．模拟火箭(视频素材)二、燃料的热值〖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，农村还用草木等植物的秸杆作燃料。同样条件下燃料燃烧放出的热都一样吗？质量相等的不同燃料在完全燃烧时所放出的热量

4、是不同的。在物理学中，把1kg某种燃料在完全燃烧时所放出的热量叫做燃料的热值。热值的符号：q燃料的热值Q=mq（Q=Vq）质量m为的燃料完全燃烧释放的能量是：Q：燃料完全燃烧释放的热量ｑ：燃料的热值ｍ：燃料的质量v：气体燃料的体积单位：J/kg（J/m3）气体燃料固体和液体燃料无烟煤的热值为3.4×107J/kg，表示1kg的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。交流与讨论木炭如果燃烧不充分，此时木炭的热值会减小吗？它是燃料本身的一种特性，只与燃料的种类有关，与燃料

5、的形态、质量、体积、密度、温度，与燃料是否燃烧及燃烧是否完全等均无关。为什么发射火箭上天要用氢做燃料？想一想例题1：计算7Kg汽油完全燃烧释放的热量。（q=4.6×107J/Kg）已知：m=4Kg,q=3.3×107J/Kg求:Q解:Q=mq=7Kg×4.6×107J/Kg=3.22×108J答:完全燃烧释放的热量为3.22×108J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。三、热机的效率想想看：热机的效率能达到100﹪吗？为什么？不能。因为热机在工作过程中一定有能量损失。热机中燃料释放能量的主要走向示意图炉子的效率

6、：提高炉子效率的措施（以锅炉为例）：炉子有效利用的热量与燃料完全燃烧放出的热量之比。η=Q吸/Q放=cm(t2-t1)/qm①使燃料尽可能充分燃烧（如把煤磨成煤粉，加大送风量等）②减小热量的散失（如用隔热材料做炉体，加大受热面积等）η=W有Q放×100%用来做有用功的那部分能量和燃料完全燃烧放出的能量之比叫做热机的效率。热机的效率：热机的效率是热机性能的重要指标例题2．已知干木柴的热值是1.2×107J/kg，完全燃烧0.7kg干木柴能放出多少热量？假设这些热量全部被水吸收，能使多少千克水的温度由20℃升高到70℃？已知水的比热容为4.2×103J/(kg·℃)。Q=1.

7、2×107J/kg×0.7kg=8.4×106Jm=Qc(t-t0)8.4×106J4.2×103J/(kg·℃)×(70℃-20℃)==40kg各种热机的效率:蒸汽机:6﹪~15﹪汽油机：20﹪~30﹪柴油机：30﹪~40﹪飞机上的喷气式发动机：50﹪~60﹪提高热机效率的措施（以内燃机为例）：使燃料充分燃烧，尽量减小各种热量损失，机件间保持良好的润滑、减小摩擦，在热机的设计和制造上，采用先进的技术。四、热机与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