《热机的效率》PPT课件.ppt

第十四章内能的利用,第二节 热机效率,学习目标,1、从生活中体会不同燃料燃烧释放热能的本领不同，建立燃料的热值概念。 2、会查燃料热值表。能根据燃料的热值计算一定质量的燃料完全燃烧所释放的热量。 3、能举例说明燃料燃烧产生的排放物对环境的影响，具有保护环境的意识。,内燃机的定义与分类。 内燃机的四个冲程以及各个冲程的能量是如何转化的。 在四个冲程中你认为有哪些热量损失？,它们都离不开燃料。 现代社会，人类所用的能量很大一部分是从燃料燃烧中获得的 。,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，农村还用草木等植物的秸杆作燃料。,燃料燃烧的过程是化学能转变为内能的过程。,想一想：烧开一壶水，选用干木材还是煤，谈谈你的理由。,你有办法验证你的理由吗？,思考:,相同质量的不同燃料完全燃烧时,所放出的热量相同吗?举例说明.,探究:,10,10,10,37,23,27,13,表明:,质量相同的不同燃料完全燃烧所放出的热量是_的.,不相等,为了比较燃料的特性,引入了“热值”这一物理量,一、燃料的热值： 符号：_ 单位： 。 气体燃料的热值单位：_。 热值的物理意义是：,表示燃料完全燃烧放出热量的能力强弱（即表示1Kg某种的燃料完全燃烧时放出的热量是多少）。,焦每千克 （ J/kg）,(J/m3),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。,q,无烟煤的热值为3.4107J/kg，表示1kg的煤在完全燃烧时所放出的热量为3.4107J。,液化气的热值为4.9107J/m3，表示1m3的液化气在完全燃烧时所放出的热量为4.9107J。,热值反映了所有能燃烧的物质的一种性质，它是燃料本身的一种特性，它只与燃料的种类有关，与燃料的形态、质量、体积、是否完全燃烧均没有关系。,练一练： 1、1千克干木柴的热值与30克的干木柴热值谁大？ 2、将一瓶酒倒去一半，剩余酒精的（ ） A.密度不变，比热容和热值减半 B.质量、比热容、热值都为原来的一半 C.比热容不变，热值和密度减半 D.比热容、密度、热值都不变，质量为原来的一半,D,干木柴的热值是1.2l07焦每千克 物理意义是： 完全燃烧2kg干木柴放出的热量是 J,1千克干木柴完全燃烧时放出的热量是1.2107J,2.4107,二.燃料完全燃烧放出热量的计算,Q放:放出的热量（J） q: 燃料的热值(J/kg或J/m3) m: 燃料的质量(kg) V: 燃料的体积(m3),Q放=mq (即质量乘以热值),气体燃料： Q放=Vq,公式：,热机效率,讨论交流：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？,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,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能量与燃料完全燃烧释放的能量的比值称为热机效率，即： =,热机的效率是热机性能的重要指标,蒸汽机:615,汽油机：2030,柴油机：3040,飞机上的喷气式发动机：5060,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%。,怎样提高热机的效率？,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。 使燃料充分燃烧;,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。,1、四个家庭分别单独使用不同种类的燃料时的平均月消耗分别为：木柴约200千克，烟煤约80千克，液化石油气约30千克，煤气约60千克。这四种燃料中的热值最高的是( ） A、液化石油气 B、煤气 C、烟煤 D、木柴,A,2、航天工业中的火箭是用液态氢作为燃料的，这是因为液态氢具有（ ） A、较小的质量 B、较小的密度 C、较大的比热容 D、较大的热值,D,4、完全燃烧140克焦炭（焦炭的热值为3.0107J/kg)能放出多少热量？若这些热量的30%被水吸收，则能使30kg 、20的水温度升高到多少度？,6.6107,1.98107,30摄氏度,5、轿车已逐步进入我国普通百姓家中. 已知某国产骄车每行驶100km消耗8L汽油(1L10-3m3)，汽油的密度为0.71103kg/m3、热值为4.6l07Jkg则： (1)10kg汽油完全燃烧时所产生的热量是 _J (2)该汽车行驶100km消耗的汽油的质量是_kg (3)当该汽车以50kW的功率在平直公路上以72kmh的速度匀速行驶时，它所受到的阻力等于_N (4) 该汽车发动机的效率是 %.,4.6l08,5.68,2.5l03,96,