13.4_热机效率和环境保护by.ppt

《13.4_热机效率和环境保护by.ppt》由会员分享，可在线阅读，更多相关《13.4_热机效率和环境保护by.ppt（27页珍藏版）》请在淘文阁 - 分享文档赚钱的网站上搜索。

1、第四节热机效率和环境保护1它们都离不开燃料。它们都离不开燃料。2燃料燃烧的过程是燃料燃烧的过程是化学能化学能转变为转变为内能内能的过程。的过程。从原始人类学会用火起，至今，从原始人类学会用火起，至今，人们使用的能量绝大部分都人们使用的能量绝大部分都还是通过还是通过燃烧燃料燃烧燃料获得的。获得的。3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，农村还用煤油、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。草木等植物的秸杆作燃料。气体燃料气体燃料固体燃料固体燃料液

2、体燃料液体燃料4燃料及其热值燃料及其热值 右图表示一个右图表示一个四口之家使用某种四口之家使用某种燃料时的月消耗量。燃料时的月消耗量。使用不同燃料，消使用不同燃料，消耗量是不同的耗量是不同的.为什为什么？么？不同燃料燃烧释放的能量一般是不同的不同燃料燃烧释放的能量一般是不同的5在物理学中，把在物理学中，把1kg1kg（1m1m3 3）某种燃）某种燃料在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燃料的热值的热值2、单位：、单位：J/kg J/kg 或或 J/mJ/m3 3一、一、燃料的热值燃料的热值1 1、定义式：、定义式：63 3 质质量为量为m m的燃料完全燃烧释放的能量是

3、：的燃料完全燃烧释放的能量是：Q=mq(固体、液体固体、液体)燃料的热值燃料的热值或：或：Q=Vq（气体）（气体）7常见燃料的热值常见燃料的热值8燃料的价值燃料的价值：热值：热值4、q酒精酒精酒精酒精 =3107J/kg 物理含义：物理含义：5、热值热值是反映燃料燃烧时化学能转化为内能的本是反映燃料燃烧时化学能转化为内能的本领大小的物理量，是燃料的领大小的物理量，是燃料的一种特性一种特性，只与燃料的只与燃料的种类有关种类有关，而与燃料的质量、体积，密度，温度，而与燃料的质量、体积，密度，温度，是否完全燃烧、放热的多少无关。是否完全燃烧、放热的多少无关。表示表示 1kg酒精酒精完全燃烧完全燃烧放

4、出的热量是放出的热量是3107J9一瓶酒精，用去一半，剩下的酒精，下列哪些物理量没有发生改变()（多选）A 热值B 密度C 比热容D 质量10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 =4Kg3.33.3107J/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 J11内能的利用内能的利用利用内能来加热利用内能来加热利用内能来做功利用内能来做功12二、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热机工作时，并不能将燃料所蕴藏的化学能全部用来对外做有用功，有很大一部分能量能全

5、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。在工作过程中损耗掉了。13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？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机械传热损失一部损失一部分能量分能量热机真热机真正转变为正转变为对外做功对外做功的部分的部分废气排出带走的废气排出带走的能能量量能能量量走走向向示示意意图图热机效率热机效率14由图可知，真正能转变为对外做有用

6、功的能量只是由图可知，真正能转变为对外做有用功的能量只是燃料燃烧时所释放能量的一部分。燃料燃烧时所释放能量的一部分。热机效率热机效率W W有有Q Q放放100%100%=热机转变为有用功的能量与燃料完全燃烧释放的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：能量的比值称为热机效率，即：15想想看：热机的效率能达到想想看：热机的效率能达到100 100 吗？为什么？吗？为什么？不能。因为热机在工作过程中一定有能量损失。不能。因为热机在工作过程中一定有能量损失。各种热机的效率各种热机的效率:蒸汽机蒸汽机:615:615汽油机：汽油机：20302030柴油机：柴油机：3040

7、3040飞机上的喷气式发动机：飞机上的喷气式发动机：5060506016议一议：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，减少因克服摩注意保养，保证良好的润滑，减少因克服摩擦阻力而额外消耗的能量。擦阻力而额外消耗的能量。17热机为人类的发展做出了重大贡献，热机为人类的发展做出了重大贡献，但但燃料燃烧燃料燃烧也带来了许多环境污染问题：也带来了许多环境污染问题：三、环境保护三、环境保护18191.1.对人体健康的直接危害对人体健康

8、的直接危害,硫酸雾和硫酸盐雾的毒性比二硫酸雾和硫酸盐雾的毒性比二氧化硫大得多氧化硫大得多,可以侵入肺的深部组织可以侵入肺的深部组织,引起肺水肿等疾引起肺水肿等疾病而使人致死病而使人致死。2.2.引起河流、湖泊的水体酸化引起河流、湖泊的水体酸化,严重影响水生动植物的生严重影响水生动植物的生长长，甚至影响人类的生存。，甚至影响人类的生存。3.3.破坏土壤、植被、森林破坏土壤、植被、森林。4.4.腐蚀金属、油漆、皮革、纺织品及建筑材料腐蚀金属、油漆、皮革、纺织品及建筑材料。5.5.渗入地下渗入地下,使水中铝、铜、锌、镉的含量比中性地下水使水中铝、铜、锌、镉的含量比中性地下水中高很多倍中高很多倍。酸雨

9、的危害202122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的新能源。充分开发利用污染少的新能源。231.1.四口之家分别单独使用不同种类的燃料时的平均月消四口之家分别单独使用不同种类的燃料时的平均月消耗分别为：木柴约耗分别为：木柴约200200千克，烟煤约千克，烟煤约8080千克，液化石油气千克，液化石油气约约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千克。这四种

10、燃料中的热值最高的是是()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A A2.2.航天工业中的火箭是用液态氢作为燃料的，这是因为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（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D D243.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30%，在柴油机内完全燃烧2千克柴油能放热 J，这些热通过柴油机的转化能对外做有用功 J。（柴油的热值为3.3107J/kg）用到的公式用到的公式：Q=m q6.66.6

11、10107 7 1.981.9810107 7254.4.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)能能放出多少热量？若这些热量的放出多少热量？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的水温度升高到多少度？的水温度升高到多少度？261.1.热值：热值：概念：概念：1Kg某种燃料完全燃烧某种燃料完全燃烧释释放出的能量放出的能量单位单位：J/kg 或或 J/m公式：公式：Q=mq计算：计算：2.2.热机效率：热机效率：概念：概念：热机转变为有用功的能量与燃料完全燃烧释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放的能量的比值提高热机效率的途径提高热机效率的途径和和具体措施：具体措施：327