142热机效率课件~精编版.ppt

14.2 热机效率它们都离不开燃料。它们都离不开燃料。燃料燃烧的过程是化学能转变为内能的过程。燃料燃烧的过程是化学能转变为内能的过程。固体燃料固体燃料液体燃料液体燃料气体燃料气体燃料燃料可燃料可分为三分为三种种 请你说说请你说说日常生活中常用到的燃料有哪些？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、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。用草木等植物的秸杆作燃料。干木柴干木柴烟煤烟煤汽油汽油 质量相等的不同燃料在完全燃烧时所放质量相等的不同燃料在完全燃烧时所放出的热量是不同的。出的热量是不同的。在物理学中，把某种燃料在物理学中，把某种燃料完全燃烧完全燃烧时所放时所放出的热量与其质量之比叫做出的热量与其质量之比叫做燃料的热值燃料的热值。热值的符号：热值的符号：q 单位：单位：J/kg （J/m3）固体和固体和液体燃液体燃料料气体燃料气体燃料 热值是反映燃料燃烧时化学热值是反映燃料燃烧时化学能转化为内能的本领的大小的物能转化为内能的本领的大小的物理量，同种燃料的热值与燃料的理量，同种燃料的热值与燃料的质量无关。质量无关。热值在数值上等于热值在数值上等于1kg某种燃料完全燃烧放出的热量某种燃料完全燃烧放出的热量无烟煤的热值为无烟煤的热值为3.43.410107 7J/kgJ/kg，表示，表示1kg1kg的煤在完全的煤在完全燃烧时所放出的热量为燃烧时所放出的热量为3.43.410107 7J J。液化气的热值为液化气的热值为4.94.910107 7J/mJ/m3 3，表示，表示1m1m3 3的液化气在完全的液化气在完全 燃烧时所放出的热量为燃烧时所放出的热量为4.94.910107 7J J。7关于燃料的热值正确的是（关于燃料的热值正确的是（）A A燃料的热值与燃料的燃料的热值与燃料的燃烧程度燃烧程度有有关关 B B燃料的热值与燃料的燃料的热值与燃料的种类种类有关有关C C燃料的热值与燃料的燃料的热值与燃料的多少多少有关有关 D D燃料的热值与燃料的热值与上面三个因素上面三个因素都有都有关关B练一练练一练4 4、热值是燃料的一种热值是燃料的一种特性特性，其大，其大小只与燃料的小只与燃料的种类种类有关，与燃料有关，与燃料的的质量（体积）、是否燃烧、是质量（体积）、是否燃烧、是否完全燃烧无关。否完全燃烧无关。85 5、热值的有关计算：、热值的有关计算：（1）固体或液体燃料：）固体或液体燃料：Q Q放放=mq=mq（2 2）气体燃料：）气体燃料：Q Q放放=Vq=Vq910例题：某个家庭预计每月使用天然气例题：某个家庭预计每月使用天然气4m4m3 3，这些天，这些天然气完全燃烧放出多少热量，相当于多少然气完全燃烧放出多少热量，相当于多少kgkg柴薪完柴薪完全燃烧放出的热量（全燃烧放出的热量（q q气气为为7.57.510107 7J/mJ/m3 3，q q柴柴为为10107 7J/kgJ/kg）解：解：Q Q放放=Vq=Vq气气=4m=4m3 3 7.57.510107 7J/mJ/m3 3=3=310108 8J J；m=Qm=Q放放/q/q柴柴=3=310108 8J/10J/107 7J/kg=30kgJ/kg=30kg。答：答：天然气完全燃烧放出热量是天然气完全燃烧放出热量是3 310108 8J,J,相当于相当于30 30 kg柴柴薪完全燃烧放出的热量。薪完全燃烧放出的热量。这些能量是否都转化成人们需要的了这些能量是否都转化成人们需要的了1 1、四口这家分别单独使用不同种类的燃料时、四口这家分别单独使用不同种类的燃料时的平均月消耗分别为：木柴约的平均月消耗分别为：木柴约200200千克，烟千克，烟煤约煤约8080千克，液化石油气约千克，液化石油气约3030千克，煤气约千克，煤气约6060千克。这四种燃料中的热值最高的是千克。这四种燃料中的热值最高的是(）A A、液化石油气、液化石油气B B、煤气、煤气C C、烟煤、烟煤D D、木柴、木柴A2 2、航天工业中的火箭是用液态氢作为燃料的，、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（）这是因为液态氢具有（）A A、较小的质量、较小的质量B B、较小的密度、较小的密度C C、较大的比热容、较大的比热容D D、较大的热值、较大的热值D3.计算计算4Kg柴油完全燃烧释放的热量。柴油完全燃烧释放的热量。（q=3.33.3107J/Kg）解解:Q=mq =4Kg3.3107J/Kg =1.32108 J答答:完全燃烧释放的热量为完全燃烧释放的热量为1.32108 J二、热机效率二、热机效率讨论交流讨论交流：热机工作时，能不能将燃料所蕴热机工作时，能不能将燃料所蕴藏的化学能全部用来对外做有用功呢？藏的化学能全部用来对外做有用功呢？讨论交流：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？由于机械传动由于机械传动等，克服摩擦等，克服摩擦所消耗的能量所消耗的能量燃料很难全部燃烧，燃料很难全部燃烧，燃料的化学能不能燃料的化学能不能全部释放全部释放机械传热损机械传热损失一部分能失一部分能量量热热机机真真正正转转变变为为对对外外做做功功的的部部分分废气排出带走的能量废气排出带走的能量热机中燃料释放能量的主要走向示意图v由图可知，真正能转变为对外做有用功的能量只燃由图可知，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。料燃烧时所释放能量的一部分。v用来做用来做有用功有用功的那部分能量与的那部分能量与燃料完全燃烧燃料完全燃烧释放释放的能量之比的能量之比叫做热机效率，叫做热机效率，即：即：=Q有有W放放例：用天然气灶烧水，燃烧例：用天然气灶烧水，燃烧1m3的天然气，使的天然气，使100kg的水从的水从20升高到升高到70.天然气热值天然气热值3.2107J/m3求求（1）天然气完全燃烧放出热量）天然气完全燃烧放出热量（2）水吸收的热量）水吸收的热量（3）天然气灶的效率）天然气灶的效率蒸汽机蒸汽机:615汽油机：汽油机：2030柴油机：柴油机：3040飞机上的喷气式发动机：飞机上的喷气式发动机：5060想一想想一想热机的效率为什么不能达到热机的效率为什么不能达到100%100%？1.1.燃料燃烧不完全燃料燃烧不完全2.2.排出的废气温度过高排出的废气温度过高3.3.机件散热损失机件散热损失4.4.克服机件摩擦克服机件摩擦怎样提高热机的效率？怎样提高热机的效率？使燃料充分燃烧使燃料充分燃烧;尽量减少各种热量损失；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；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。摩擦阻力而额外消耗的能量。议一议环境保护环境保护v热机为人类的发展做出丑了重大贡献，热机为人类的发展做出丑了重大贡献，但也带来了许多环境污染问题：但也带来了许多环境污染问题：讨论交流讨论交流如何保护我们的环境？如何保护我们的环境？1.1.改进燃烧设备，加装消烟除尘装置改进燃烧设备，加装消烟除尘装置;2.2.集中供热；集中供热；3.3.改用气体燃料，普及煤气和天然气；改用气体燃料，普及煤气和天然气；4.4.充分开发利用污染少和无污染的新能源。充分开发利用污染少和无污染的新能源。1 1、柴油机是工农业生产中常用的热机，已知、柴油机是工农业生产中常用的热机，已知某型号柴油机的效率是某型号柴油机的效率是30%30%，在柴油机内完全，在柴油机内完全燃烧燃烧2 2千克柴油能放热千克柴油能放热 J J，这些热通，这些热通过柴油机的转化能对外做有用功过柴油机的转化能对外做有用功_J_J（柴油的热值为（柴油的热值为3.33.310107 7J/kgJ/kg）2 2、完全燃烧、完全燃烧140140克焦炭（焦炭的热值为克焦炭（焦炭的热值为3.03.010107 7J/kg)J/kg)能放出多少热量？若这些热量的能放出多少热量？若这些热量的30%30%被水吸收，则能使被水吸收，则能使30kg 30kg、2020的水温度的水温度升高到多少度？升高到多少度？6.66.610107 71.981.9810107 74.24.210106 6J J3030课堂检测课堂检测