熱機(jī)效率和環(huán)境保護(hù).pptVIP

第十三章 內(nèi)能與熱機(jī),第4節(jié) 熱機(jī)效率和環(huán)境保護(hù),復(fù)習(xí)提問(wèn),指出下4個(gè)圖分別是柴油機(jī)工作時(shí)的哪個(gè)沖程？,壓縮沖程,吸氣沖程,做功沖程,排氣沖程,復(fù)習(xí)提問(wèn),滑輪組的機(jī)械效率：,爐灶燒水時(shí) 熱量的利用效率：,炒菜做飯、火力發(fā)電、奔馳的汽車與火車、 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。,生活中人們通常通過(guò)什么來(lái)獲得能量？,想一想：,燃料,燃料,：能夠燃燒的材料。,燃料的燃燒是一種化學(xué)變化。 燃料燃燒的過(guò)程是：化學(xué)能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能的過(guò)程。,柴禾,石油,天然氣,煤炭,它們都離不開(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。,燃料,不同燃料燃燒時(shí)的放熱本領(lǐng)不同-燃料的熱值,討論：在生活中我們可以使用哪些 可燃燒的材料燒開(kāi)一壺水？,燃料,問(wèn)：用不同燃料燒開(kāi)同一壺水，消耗的 燃料質(zhì)量是相同的嗎？為什么？,約2.8Kg,約1.16Kg,約0.73Kg,燃料的熱值,不同燃料燃燒釋放能量的能力是不同的。 這個(gè)特性可以用熱值來(lái)表示,（2）定義：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。,（3）單位國(guó)際單位： J/kg ，焦每千克。 氣體燃料的單位： J/m3 ，焦每立方米。,燃料的熱值 q,（1）意義：不同燃料燃燒 釋放能量的能力,例如：無(wú)煙煤的熱值為3.4107J/kg， 表示的物理意義是：,例2 液化氣的熱值為4.9107J/m3， 表示的物理意義是：,1kg的無(wú)煙煤在完全燃燒時(shí)所放出的熱量 是3.4107J。,1m3的液化氣在完全燃燒時(shí)所放出的熱量為4.9107J。,燃料的熱值 q,熱值是燃料的一種特性。只與燃料的種類有關(guān)，與燃料的質(zhì)量、體積等均無(wú)關(guān)。,常見(jiàn)燃料的熱值 P51,觀察熱值表，你有什么發(fā)現(xiàn)？,燃料完全燃燒放出熱量的計(jì)算：,公式：Q放=mq 或 Q放=vq Q：熱量； q：熱值； m：質(zhì)量； v：體積。,例題1：計(jì)算4Kg柴油完全燃燒釋放的熱量。,解:,Q=mq=4Kg4.3107J/Kg=1.32108 J,答:完全燃燒釋放的熱量為1.32108 J,已知：q=4.3107J/Kg ，m= 4Kg,求：Q,例題2：,如果不計(jì)能量損失，把5kg 40的水燒開(kāi)， 需要完全燃燒多少kg的干木柴？,熱量的計(jì)算：,解： Q吸=Cm1(tg-td) =4.2103J/(kg)5kg60 =1.26106J =Q放,已知：C=4.2103J/(kg) m1=5kg (tg-td) =100 -40 = 60 q= 1.2107J ，m2= 4Kg,求：Q m2,Q放= Q吸,答：需要0.105kg的干木柴,各種發(fā)動(dòng)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。,二、熱機(jī)效率,所以，熱機(jī)有個(gè)效率問(wèn)題。,由于機(jī)械傳動(dòng)等，克服摩擦所消耗的能量,燃料很難完全燃燒，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,廢氣排出帶走的能量,二、熱機(jī)效率,熱機(jī)中燃料燃燒釋放能量的走向圖示：,用來(lái)做有用功的能量,1、熱機(jī)效率：熱機(jī)中轉(zhuǎn)變?yōu)橛杏霉Φ哪芰颗c燃料完全 燃燒所釋放的能量的比值 稱為熱機(jī)效率。,2、熱機(jī)效率的公式 ：,=,二、熱機(jī)效率,3、因?yàn)榭傆心芰繐p失， 熱機(jī)的效率小于100% 1,怎樣提高熱機(jī)的效率？,使燃料充分燃燒; 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。,二、熱機(jī)效率,各種熱機(jī)的效率:,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)：5060,二、熱機(jī)效率,三、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(lái)了許多環(huán)境污染問(wèn)題，主要是空氣污染。,課堂練習(xí)：,1、四口之家分別單獨(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,3、柴油機(jī)是工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中常用的熱機(jī)，已知某型號(hào) 柴油機(jī)的效率是30%，在柴油機(jī)內(nèi)完全燃燒2千克 柴油能放熱 J，這些熱通過(guò)柴油機(jī)的轉(zhuǎn) 化能對(duì)外做有用功 J。 （柴油的熱值為3.0107J/kg）,1.8107,6107,課堂練習(xí)：,4、有一種天然氣的熱值是8.4107J/m3 ， 完全燃燒10m3 這種天然氣可放出 J的熱量， 這相當(dāng)于熱值為1.2107J/kg的干木柴 kg 完全燃燒放出的熱量。,8.4108,70,5、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,D,課堂練習(xí)：,6一臺(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：_。,35%,7、燃料在燃燒的過(guò)程中，燃料的 能轉(zhuǎn)化為 能。 8、有關(guān)熱值的概念，下列說(shuō)法中正確的是（ ） A、燃料完全燃燒時(shí)，它的熱值最大 B、沒(méi)有燃燒的燃料，熱值等于零 C、燃料燃燒時(shí)放出的熱量越多，熱值越大 D、燃料的熱值與燃燒情況無(wú)關(guān) 9、無(wú)煙煤的熱