热机率一1.ppt

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1、讨论讨论: :一个家庭使用不同燃料一个家庭使用不同燃料( (如木柴、煤炭、如木柴、煤炭、液化石油气）烧水做饭，燃料的消耗量液化石油气）烧水做饭，燃料的消耗量相同吗？为什么？相同吗？为什么？第第 2 2 节节 热机的效率热机的效率一、燃料的热值一、燃料的热值1 1、定义：、定义：某种燃料完全燃烧放出的热量与某种燃料完全燃烧放出的热量与其质量之比叫做其质量之比叫做这种燃料的热值这种燃料的热值。2 2、符号、符号: :qJ/kg5 5、燃烧的实质：、燃烧的实质：化学能转化为内能。化学能转化为内能。3 3、公式：、公式：q= Q/m4 4、单位：、单位：6 6、热值在数值上等于、热值在数值上等于1kg

2、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Q放放=mq 燃料的热值只燃料的热值只与燃料的种类与燃料的种类有关，与燃料有关，与燃料的质量、是否的质量、是否完全燃烧无关完全燃烧无关几种燃料的热值（焦几种燃料的热值（焦/ /千克）千克） 氢氢1.4 108 汽油4.6 107 酒精3.0107 柴油3.3 107 煤气（约）3.9 107 煤油4.6 107 天然气7.18.8 107 烟煤（约）2.9 107 无烟煤（约）3.4 107 焦炭3.0 107 木炭3.4 107 干木柴（约）1.2 107 （J/m.3 ） （J/m.3 ） 木炭木炭: : 3.4107J/kg物理意

3、义物理意义:1:1千克木炭完全燃烧时放出的热量是千克木炭完全燃烧时放出的热量是3.43.410107 7J J煤气煤气: : 3.9107J/m3物理意义物理意义:1:1立方米煤气完全燃烧时放出的热量立方米煤气完全燃烧时放出的热量是是3.93.910107 7J J燃料完全燃烧放出的热量燃料完全燃烧放出的热量Q放放=mq燃料完全燃烧放出的热量燃料完全燃烧放出的热量Q放放=vq燃料燃烧放热计算：燃料燃烧放热计算：例一、小明某次用火炉烧水时，共消耗了例一、小明某次用火炉烧水时，共消耗了1.5kg1.5kg的烟煤，试计算这些烟煤完全燃烧放出多少焦的烟煤，试计算这些烟煤完全燃烧放出多少焦的热量（烟煤的

4、热值的热量（烟煤的热值q=2.7q=2.710107 7J/kg)?J/kg)?解：解：Q=mq=1.5kg2.7107J/kg =4.05107J答：这些煤完全燃烧放出的热量为答：这些煤完全燃烧放出的热量为4.05107JQ=mq例例2 2、用家用燃气热水器烧水洗澡，假如、用家用燃气热水器烧水洗澡，假如洗一次澡要用掉天然气洗一次澡要用掉天然气0.14m0.14m3 3. .问问: :完全燃烧这么多的天然气能放出多少完全燃烧这么多的天然气能放出多少焦的热量？焦的热量？(q=8(q=810107 7焦耳焦耳/ /米米3 3) )Q=vq(气体燃料）气体燃料）练习练习: 1. 完全燃烧完全燃烧15

5、千克热值是千克热值是 3.4107J/Kg的的木炭木炭，能产生多少热量？，能产生多少热量？7想要获得这些热量想要获得这些热量, ,需要完全燃烧多少千克氢需要完全燃烧多少千克氢气气?(q?(q氢氢=1.4 =1.4 10108 8J/Kg)J/Kg)例题例题3、把、把5kg的的40的水烧开，水需要吸收多的水烧开，水需要吸收多少热量？需要完全燃烧多少少热量？需要完全燃烧多少kg的干木柴？（干的干木柴？（干木柴的热值为木柴的热值为1.2107J/kg，外界为标准大气，外界为标准大气压，燃料完全燃烧放出的全部被水吸收）压，燃料完全燃烧放出的全部被水吸收）解：解：Q吸吸=cm（t-t0）=4200J/(

6、kg0C)5kg600C=1.26 106J；Q放放Q吸吸m1=Q放放/q=1.2106J/(1.2107J/kg)=0.1kg废气内能废气内能散热损失散热损失机械损失机械损失有用机械能有用机械能高温高压高温高压 燃气燃气燃料完全燃烧放出的能量燃料完全燃烧放出的能量二、现实中：二、现实中：1 1、燃料很难完全燃烧、燃料很难完全燃烧实际放出热量实际放出热量 计算热量计算热量2 2、有效利用热量、有效利用热量 放出热量放出热量三、热机效率三、热机效率 1 1、用来、用来做有用功的那部分能量做有用功的那部分能量和和燃料燃料完全燃烧放出的能量完全燃烧放出的能量之比，叫做之比，叫做热机效率。热机效率。2

7、 2、公式、公式: : 放有用QW燃放吸QQ例题例题4、把、把10kg40的水烧开，需要完全的水烧开，需要完全燃烧多少燃烧多少kg的干木柴？（已知干木柴的的干木柴？（已知干木柴的热值为热值为1.2107J/kg，外界为标准大气压，外界为标准大气压，并且并且燃料完全燃烧放出的热量有燃料完全燃烧放出的热量有50被被水吸收水吸收） 热机的效率是热机性能的一个重要热机的效率是热机性能的一个重要指标。指标。如：两辆排量相同的小汽车，以如：两辆排量相同的小汽车，以相同的速度行驶相同的路程，耗油少的相同的速度行驶相同的路程，耗油少的那辆，汽油机的效率高，性能好。那辆，汽油机的效率高，性能好。蒸汽机蒸汽机-

8、615%- 615%汽油机汽油机 - 2030%- 2030%柴油机柴油机 - 30-45%- 30-45%4 4、提高热机效率的途径和节能方法：、提高热机效率的途径和节能方法： 1)1)尽量使燃料充分燃烧尽量使燃料充分燃烧（把煤磨成煤粉或煤粒，加大与氧气的接触面积把煤磨成煤粉或煤粒，加大与氧气的接触面积） 2)2)保证良好润滑减少摩擦；保证良好润滑减少摩擦； 3)3)尽量降低各种热损失；尽量降低各种热损失；（尾气、缸体等）（尾气、缸体等） 4)4)在热机的各种损失中，废气带走的能量最多，在热机的各种损失中，废气带走的能量最多，设法设法利用废气利用废气的能量是提高燃料利用率的重要措的能量是提高

9、燃料利用率的重要措施。施。（热电站）（热电站）3 3、能量损失、热机效率不高的原因、能量损失、热机效率不高的原因: : 1 1）燃料的不完全燃烧）燃料的不完全燃烧 2)2)气缸部件吸热后的热量散失气缸部件吸热后的热量散失 3)3)废气带走的热量废气带走的热量 4)4)克服摩擦做功而消耗的能量克服摩擦做功而消耗的能量四、内能的利用和环境保护四、内能的利用和环境保护 煤、石油、天然气等燃料的利用，使人煤、石油、天然气等燃料的利用，使人们获得大量内能，给人类文明带来进步。同们获得大量内能，给人类文明带来进步。同时也造成环境污染，给人们带来危害。时也造成环境污染，给人们带来危害。 造成污染的主要物质有

10、：燃料里含造成污染的主要物质有：燃料里含有杂质，致使燃烧生成的气体中含有二氧化有杂质，致使燃烧生成的气体中含有二氧化硫、氮氧化物等，燃烧不完全还会产生一氧硫、氮氧化物等，燃烧不完全还会产生一氧化碳和粉尘。化碳和粉尘。四、内能的利用和环境保护四、内能的利用和环境保护 工业企业、交通运输工具，家庭炉灶和工业企业、交通运输工具，家庭炉灶和取暖设备，它们排放的烟尘是大气污染的主取暖设备，它们排放的烟尘是大气污染的主要来源。要来源。四、内能的利用和环境保护四、内能的利用和环境保护 全世界因使用燃料，每年排入大气中的全世界因使用燃料，每年排入大气中的有害物质，包括粉尘、二氧化硫等，达几亿有害物质，包括粉尘

11、、二氧化硫等，达几亿吨之多！吨之多！ 大气污染不但直接有害人体健康，而且大气污染不但直接有害人体健康，而且还会影响植物的生长，甚至影响全球的气候。还会影响植物的生长，甚至影响全球的气候。大气中的二氧化碳和氮氧化物经化学变化溶大气中的二氧化碳和氮氧化物经化学变化溶于水后，会产生酸雨，危害农作物、森林和于水后，会产生酸雨，危害农作物、森林和湖泊中的生物。湖泊中的生物。四、内能的利用和环境保护四、内能的利用和环境保护 保护环境的有效方法：改进燃烧设备，保护环境的有效方法：改进燃烧设备，加装消烟除尘装置，采取集中供热，普及煤加装消烟除尘装置，采取集中供热，普及煤气和天然气的使用。气和天然气的使用。四、内能的利用和环境保护四、内能的利用和环境保护 我们既要有效地利用能源，又要很好我们既要有效地利用能源，又要很好地控制和消除污染，创造一个更加美好的地控制和消除污染，创造一个更加美好的环境。环境。