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第十四章內(nèi)能的利用,第二節(jié) 熱機效率,學習目標,1、從生活中體會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、會查燃料熱值表。能根據(jù)燃料的熱值計算一定質(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)生的排放物對環(huán)境的影響，具有保護環(huán)境的意識。,內(nèi)燃機的定義與分類。 內(nèi)燃機的四個沖程以及各個沖程的能量是如何轉(zhuǎn)化的。 在四個沖程中你認為有哪些熱量損失？,,,,,,它們都離不開燃料。 現(xiàn)代社會，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）、天燃氣等，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?你有辦法驗證你的理由嗎？,思考:,相同質(zhì)量的不同燃料完全燃燒時,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：______ 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弱（即表示1Kg某種的燃料完全燃燒時放出的熱量是多少）。,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：,熱機效率,討論交流：熱機工作時，能不能將燃料所蘊藏的化學能全部用來對外做有用功呢？,由于機械傳動等，克服摩擦所消耗的能量,燃料很難全部燃燒，燃料的化學能不能全部釋放,機械傳熱損失一部分能量,熱機真正轉(zhuǎn)變?yōu)閷ν庾龉Φ牟糠?廢氣排出帶走的能量,由圖可知，真正能轉(zhuǎn)變?yōu)閷ν庾鲇杏霉Φ哪芰恐蝗剂先紵龝r所釋放能量的一部分。,熱機效率,熱機轉(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效率，即： η=,熱機的效率是熱機性能的重要指標,蒸汽機:6﹪~15﹪,汽油機：20﹪~30﹪,柴油機：30﹪~40﹪,飛機上的噴氣式發(fā)動機：50﹪~60﹪,熱機的效率能達到100%嗎？為什么？,不能達到100%，因為熱機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，因為各種熱量損失以燃料條件的限制，這部分能量遠遠小于總能量，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，即熱機效率小于100%。,怎樣提高熱機的效率？,盡量減少各種熱量損失； 在熱機的設(shè)計和制造上采用先進的技術(shù)； 注意保養(yǎng)，保證良好的潤滑，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,熱機為人類的發(fā)展做出了重大貢獻，但也帶來了許多環(huán)境污染問題：,1.對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,嚴重影響水生動植物的生長. 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,如何保護我們的環(huán)境？,改進燃燒設(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、四個家庭分別單獨使用不同種類的燃料時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，這是因為液態(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、轎車已逐步進入我國普通百姓家中. 已知某國產(chǎn)驕車每行駛100km消耗8L汽油(1L＝10-3m3)，汽油的密度為0.71×103kg/m3、熱值為4.6×l07J／kg．則： (1)10kg汽油完全燃燒時所產(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)當該汽車以50kW的功率在平直公路上以72km／h的速度勻速行駛時，它所受到的阻力等于________N． (4) 該汽車發(fā)動機的效率是 %.,4.6×l08,5.68,2.5×l03,96,