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柴 薪煤 炭 石 油天 然 气从 哪 里 获 得 内 能 ? 不 同 燃 料 的 放 热 本 领 相 同 吗 ? 怎 么 比 较 它 们 谁的 放 热 本 领 强 呢 ? 经 验 告 诉 我 们 , 等 质 量 的 煤 和 干 木 柴 , 充 分 燃烧 , 煤 放 出 的 热 量 要 比 柴 多 得 多 。 我 们 用 热 值 这 个概 念 来 表 示 燃 料 放 出 热 量 的 本 领 。一 、 燃 料 的 热 值 想 想 议 议 某 种 燃 料 完 全 燃 烧 放 出 的 热 量 与 其 质 量 之 比 ,叫 做 这 种 燃 料 的 热 值 。 国 际 单 位 : 焦 每 千 克 ; 符 号 : J/kg。 气 体 燃 料 的 单 位 : 焦 每 立 方 米 ; 符 号 : J/m3。1 热 值 热 值 在 数 值 上 等 于 1 kg某 种 燃 料 完 全 燃 烧 放 出的 热 量 。( 1) 定 义( 2) 物 理 意 义 ( 3) 单 位 观察热值表,你有什么收获?煤 油 4.6X10 7木 炭 3.4X107 汽 油 4.6X107无 烟 煤 3.4X107 氢 气 14.3X107石 油 4.4X107焦 碳 3.0X107 天 然 气 4.4X107柴 油 3.3X107烟 煤 2.9X107 煤 气 4.2X107酒 精 3.0X107干 木 柴 1.2X107 气 体液 体固 体常 用 燃 料 的 热 值 ( 单 位 : J/kg) 2 了 解 燃 料 的 热 值 表烟 煤 的 热 值 是 多 少 , 其 物 理 意 义 是 什 么 ? 热 值 是 燃 料 的 一 种 特 性 , 其 大 小 只 与 燃 料 的种 类 有 关 , 与 燃 料 的 质 量 ( 体 积 ) 、 是 否 完全 燃 烧 无 关 为 什 么 发 射 火 箭 上 天 要 用 氢 做 燃 料 ?3 有 关 燃 料 燃 烧 放 热 的 计 算想 一 想 热 值 计 算 公 式 根 据 热 值 表 , 计 算 一 下 10吨 氢 完 全 燃 烧 放 出多 少 焦 耳 的 热 量 ? 再 算 算 , 若 用 干 木 柴 完 全 燃 烧 来 获 得 这 些 热量 , 需 要 多 少 吨 干 木 柴 ? 氢 的 热 值 是 1.4 108 J/kg 干 木 柴 的 热 值 1.2 107 J/kg放 出 热 量 Q = 热 值 质 量 =1.4 108 J/kg 10 103 kg =1.4 1012 J需 要 干 木 柴 kg 101.2J/kg 101.2 J 101.4 57 12 热 值热 量m 约 120吨 干 木 柴 完 全 燃 烧 放 出 的 热 量 等 于 10吨氢 完 全 燃 烧 放 出 的 热 量 。 在 内 燃 机 中 燃 料 是 否 能 够 完 全 燃 烧 ? 燃 料 燃 烧释 放 的 能 量 都 到 哪 里 去 了 ? 无 用 的机 械能有 用 机 械 能二 、 热 机 的 效 率 想 一 想 燃 气内 能 损 失 的 内 能 热 机 的 效 率1 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 , 叫 做 热 机 的 效 率 。各 种 热 机 的 效 率 : 汽 油 机 : 20 30柴 油 机 : 30 40 喷 气 式 发 动 机 : 50 60蒸 汽 机 :6 15 蒸 汽 机 的 效 率 只 有 6%15% 汽 油 机 的 效 率 为 20%30%柴 油 机 的 效 率 为 30%45% ( 1) 热 机 的 效 率 是 热 机 性 能 的 重 要 指 标2 提 高 热 机 效 率 , 节 约 能 源 , 减 少 污 染( 2) 提 高 效 率 的 途 径 提 高 燃 料 利 用 率 , 使 燃 料 充 分 燃 烧 ; 改 进 热 机 , 减 少 各 种 能 量 损 失 ; 利 用 废 气 的 能 量 。 三 、 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 ?1.改 进 燃 烧 设 备 , 加 装 消 烟 除 尘 装 置 ;2.集 中 供 热 ;3.改 用 气 体 燃 料 , 普 及 煤 气 和 天 然 气 ;4.充 分 开 发 利 用 污 染 少 和 无 污 染 的 新 能 源 。 练 一 练1、 关 于 燃 料 的 热 值 正 确 的 是 ( )A 燃 料 的 热 值 与 燃 料 的 燃 烧 程 度 有 关 B 燃 料 的 热 值 与 燃 料 的 种 类 有 关C 燃 料 的 热 值 与 燃 料 的 多 少 有 关 D 燃 料 的 热 值 与 上 面 三 个 因 素 都 有 关解 析 : 选 B.热 值 是 燃 料 的 一 种 特 性 , 它 的 大小 只 与 燃 料 的 种 类 有 关 , 与 燃 料 的 燃 烧 程 度 、质 量 没 有 关 系 . B 2、 下 面 说 法 不 正 确 的 是 ( )A 燃 料 燃 烧 时 , 将 化 学 能 转 化 为 内 能B 人 类 使 用 的 能 量 绝 大 部 分 是 从 燃 料 的 燃 烧 中 获 得 的C l kg的 某 种 燃 料 燃 烧 时 放 出 的 热 量 叫 做 这 种 燃 料 的 热 值D 提 高 燃 料 的 利 用 率 是 节 约 能 源 的 重 要 措 施解 析 : 选 C. l kg的 某 种 燃 料 完 全 燃 烧 时 放 出 的 热 量 叫 做 这 种燃 料 的 热 值 , 必 须 加 上 “ 完 全 ” 两 个 字 , 故 C错 .C练 一 练 3 一 台 内 燃 机 运 行 时 各 种 能 量 损 耗 大 致 为 :汽 缸 散 热 损 失 占 25 , 废 气 带 走 的 能 量 占 30 ,摩 擦 等 机 械 损 耗 占 10 , 则 内 燃 机 的 热 机 效 率 为_。 35%练 一 练 练 一 练4、 下 列 提 高 热 机 效 率 的 方 法 中 , 不 可 行 的 是 ( )A 减 少 各 种 热 损 失 B 加 润 滑 油 减 少 机 器 各 部 件 之 间 的 摩 擦C 充 分 利 用 废 气 的 能 量 , 如 建 热 电 站 D 采 取 少 消 耗 总 能 量 的 办 法解 析 : 选 D.提 高 热 机 效 率 的 方 法 是 减 少 各 种 能 量损 失 , 充 分 利 用 燃 料 放 出 的 能 量 , 减 小 摩 擦 尽 量少 做 额 外 功 等 . D 5 已 知 干 木 柴 的 热 值 是 1.2 107 J/kg, 完 全 燃烧 0.7 kg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 4.2 103 J/(kg )。练 一 练 Q = 1.2 107 J/kg 0.7 kg = 8.4 106 J m = Qc(t -t0) 8.4 106 J 4.2 103 J/(kg ) (70 -20 ) = = 40 kg 成 功 的 信 念 在 人 脑 中 的 作 用 就 如 闹 钟 ,会 在 你 需 要 时 将 你 唤 醒 。
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