12.4热机效率和环境保护(沪科版).ppt
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1、沪科版新教材同步教学课件沪科版新教材同步教学课件第十二章第十二章 内能与热机内能与热机它们都离不开燃料。燃料燃烧的过程是化学能转变为内能的过程。约约2.8Kg约约1.16Kg约约0.73Kg说明说明:不同燃料燃烧释放的能量不同不同燃料燃烧释放的能量不同固体燃料液体燃料气体燃料燃料可分为三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。你能列举一些常见的燃料吗?
2、它们分别属你能列举一些常见的燃料吗?它们分别属于哪一类?于哪一类?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,把在物理学中,把1kg1kg某种燃料在某种燃料在完全燃烧完全燃烧时所放出的热量叫做时所放出的热量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)固体和液体燃料气体燃料 热值是反映燃料燃烧时化学能车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质量无关。Q=mq质量m为的燃料完全燃烧释放的能量是:Q:燃料完全燃烧释放的热量:燃料的热值:燃料的质量无烟煤的热值为无烟煤的热值为
3、3.4107J/kg,表示,表示1kg的煤在的煤在完全燃烧时所放出的热量为完全燃烧时所放出的热量为3.4107J。液化气的热值为液化气的热值为4.9107J/m3,表示表示1m3的液化气在的液化气在完全燃烧时所放出的热量为完全燃烧时所放出的热量为4.9107J。例题:计算例题: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 =4Kg3.33.3107J/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请计算:干木柴烟煤汽油二、热机效率二、热机效率 热机工作时,并不能将燃料所蕴藏的化学能热机工作
4、时,并不能将燃料所蕴藏的化学能全部用来对外做有用功,有很大一部分能量在工全部用来对外做有用功,有很大一部分能量在工作过程中损耗掉了。作过程中损耗掉了。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热机中燃料释放能量的主要走向示意图由图可知,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:=W有Q放100%议一议怎样提高热机的效率?使燃料充分燃
5、烧;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。想一想热机的效率能达到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%。环境保护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: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
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