《熱機(jī)的效率》PPT課件.ppt

第十四章內(nèi)能的利用,第二節(jié) 熱機(jī)效率,學(xué)習(xí)目標(biāo),1、從生活中體會(huì)不同燃料燃燒釋放熱能的本領(lǐng)不同，建立燃料的熱值概念。 2、會(huì)查燃料熱值表。能根據(jù)燃料的熱值計(jì)算一定質(zhì)量的燃料完全燃燒所釋放的熱量。 3、能舉例說明燃料燃燒產(chǎn)生的排放物對(duì)環(huán)境的影響，具有保護(hù)環(huán)境的意識(shí)。,內(nèi)燃機(jī)的定義與分類。 內(nèi)燃機(jī)的四個(gè)沖程以及各個(gè)沖程的能量是如何轉(zhuǎn)化的。 在四個(gè)沖程中你認(rèn)為有哪些熱量損失？,它們都離不開燃料。 現(xiàn)代社會(huì)，人類所用的能量很大一部分是從燃料燃燒中獲得的 。,固體燃料,液體燃料,氣體燃料,燃料可分為三種,請(qǐng)你說說 日常生活中常用到的燃料有哪些？,常見的燃料有煤、石油（加工煉制成汽油、煤油、柴油和液化氣等）、天燃?xì)獾?，農(nóng)村還用草木等植物的秸桿作燃料。,燃料燃燒的過程是化學(xué)能轉(zhuǎn)變?yōu)閮?nèi)能的過程。,想一想：燒開一壺水，選用干木材還是煤，談?wù)勀愕睦碛伞?你有辦法驗(yàn)證你的理由嗎？,思考:,相同質(zhì)量的不同燃料完全燃燒時(shí),所放出的熱量相同嗎?舉例說明.,探究:,10,10,10,37,23,27,13,表明:,質(zhì)量相同的不同燃料完全燃燒所放出的熱量是_的.,不相等,為了比較燃料的特性,引入了“熱值”這一物理量,一、燃料的熱值： 符號(hào)：_ 單位： 。 氣體燃料的熱值單位：_。 熱值的物理意義是：,表示燃料完全燃燒放出熱量的能力強(qiáng)弱（即表示1Kg某種的燃料完全燃燒時(shí)放出的熱量是多少）。,焦每千克 （ J/kg）,(J/m3),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,無煙煤的熱值為3.4×107J/kg，表示1kg的煤在完全燃燒時(shí)所放出的熱量為3.4×107J。,液化氣的熱值為4.9×107J/m3，表示1m3的液化氣在完全燃燒時(shí)所放出的熱量為4.9×107J。,熱值反映了所有能燃燒的物質(zhì)的一種性質(zhì)，它是燃料本身的一種特性，它只與燃料的種類有關(guān)，與燃料的形態(tài)、質(zhì)量、體積、是否完全燃燒均沒有關(guān)系。,練一練： 1、1千克干木柴的熱值與30克的干木柴熱值誰大？ 2、將一瓶酒倒去一半，剩余酒精的（ ） A.密度不變，比熱容和熱值減半 B.質(zhì)量、比熱容、熱值都為原來的一半 C.比熱容不變，熱值和密度減半 D.比熱容、密度、熱值都不變，質(zhì)量為原來的一半,D,干木柴的熱值是1.2×l07焦每千克 物理意義是： 完全燃燒2kg干木柴放出的熱量是 J,1千克干木柴完全燃燒時(shí)放出的熱量是1.2×107J,2.4×107,二.燃料完全燃燒放出熱量的計(jì)算,Q放:放出的熱量（J） q: 燃料的熱值(J/kg或J/m3) m: 燃料的質(zhì)量(kg) V: 燃料的體積(m3),Q放=mq (即質(zhì)量乘以熱值),氣體燃料： Q放=Vq,公式：,熱機(jī)效率,討論交流：熱機(jī)工作時(shí)，能不能將燃料所蘊(yùn)藏的化學(xué)能全部用來對(duì)外做有用功呢？,由于機(jī)械傳動(dòng)等，克服摩擦所消耗的能量,燃料很難全部燃燒，燃料的化學(xué)能不能全部釋放,機(jī)械傳熱損失一部分能量,熱機(jī)真正轉(zhuǎn)變?yōu)閷?duì)外做功的部分,廢氣排出帶走的能量,由圖可知，真正能轉(zhuǎn)變?yōu)閷?duì)外做有用功的能量只燃料燃燒時(shí)所釋放能量的一部分。,熱機(jī)效率,熱機(jī)轉(zhuǎn)變?yōu)橛杏霉Φ哪芰颗c燃料完全燃燒釋放的能量的比值稱為熱機(jī)效率，即： =,熱機(jī)的效率是熱機(jī)性能的重要指標(biāo),蒸汽機(jī):615,汽油機(jī)：2030,柴油機(jī)：3040,飛機(jī)上的噴氣式發(fā)動(dòng)機(jī)：5060,熱機(jī)的效率能達(dá)到100%嗎？為什么？,不能達(dá)到100%，因?yàn)闊釞C(jī)中可用于做有用功的能量只是燃料完全燃燒所放出的能量的一部分，因?yàn)楦鞣N熱量損失以燃料條件的限制，這部分能量遠(yuǎn)遠(yuǎn)小于總能量，所以其與燃料完全燃燒所放出的總能量的比值必然小于1，即熱機(jī)效率小于100%。,怎樣提高熱機(jī)的效率？,盡量減少各種熱量損失； 在熱機(jī)的設(shè)計(jì)和制造上采用先進(jìn)的技術(shù)； 注意保養(yǎng)，保證良好的潤(rùn)滑，減少因克服摩擦阻力而額外消耗的能量。 使燃料充分燃燒;,環(huán)境保護(hù),熱機(jī)為人類的發(fā)展做出了重大貢獻(xiàn)，但也帶來了許多環(huán)境污染問題：,1.對(duì)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(yán)重影響水生動(dòng)植物的生長(zhǎng). 3.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,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； 充分開發(fā)利用污染少和無污染的新能源。,1、四個(gè)家庭分別單獨(dú)使用不同種類的燃料時(shí)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,A,2、航天工業(yè)中的火箭是用液態(tài)氫作為燃料的，這是因?yàn)橐簯B(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,D,4、完全燃燒140克焦炭（焦炭的熱值為3.0×107J/kg)能放出多少熱量？若這些熱量的30%被水吸收，則能使30kg 、20的水溫度升高到多少度？,6.6×107,1.98×107,30攝氏度,5、轎車已逐步進(jìn)入我國(guó)普通百姓家中. 已知某國(guó)產(chǎn)驕車每行駛100km消耗8L汽油(1L10-3m3)，汽油的密度為0.71×103kg/m3、熱值為4.6×l07Jkg則： (1)10kg汽油完全燃燒時(shí)所產(chǎn)生的熱量是 _J (2)該汽車行駛100km消耗的汽油的質(zhì)量是_kg (3)當(dāng)該汽車以50kW的功率在平直公路上以72kmh的速度勻速行駛時(shí)，它所受到的阻力等于_N (4) 該汽車發(fā)動(dòng)機(jī)的效率是 %.,4.6×l08,5.68,2.5×l03,96,