九年级14.2热机的效率ppt课件

讨论:,一个家庭使用不同燃料(如木柴、煤炭、液化石油气）烧水做饭，燃料的消耗量相同吗？为什么？,1,第 2 节 热机的效率,2,一、燃料的热值,1、定义：某种燃料完全燃烧放出的热量与其质量之比叫做这种燃料的热值。,2、符号:,q,J/kg,5、燃烧的实质：,化学能转化为内能。,3、公式：,4、单位：,6、热值在数值上等于,1kg某种燃料完全燃烧放出的热量,燃料的热值只与燃料的种类有关，与燃料的质量、是否完全燃烧无关,3,Q：燃料完全燃烧释放的热量 ：燃料的热值 ：燃料的质量、V：燃料的体积,计算热量公式： Q放=mq （液体和固体） Q=Vq (气体),4,几种燃料的热值（焦/千克）,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 ）,5,1.关于燃料的热值正确的是（ ） A燃料的热值与燃料的燃烧程度有关 B燃料的热值与燃料的种类有关 C燃料的热值与燃料的多少有关 D燃料的热值与上面三个因素都有关,解析：选B。热值是燃料的一种特性，它的大小只与燃料的种类有关，与燃料的燃烧程度、质量没有关系。,B,6,木炭: 3.4107J/kg 物理意义:1千克木炭完全燃烧时放出的热量是3.4107J 煤气: 3.9107J/m3 物理意义:1立方米煤气完全燃烧时放出的热量是3.9107J,燃料完全燃烧放出的热量Q放=mq,燃料完全燃烧放出的热量Q放=vq,7,燃料燃烧放热计算： 例一、小明某次用火炉烧水时，共消耗了1.5kg的烟煤，试计算这些烟煤完全燃烧放出多少焦的热量（烟煤的热值q=2.7107J/kg)?,解：Q=mq=1.5kg2.7107J/kg =4.05107J,答：这些煤完全燃烧放出的热量为4.05107J,Q=mq,8,例2、用家用燃气热水器烧水洗澡，假如洗一次澡要用掉天然气0.14m3. 问:完全燃烧这么多的天然气能放出多少焦的热量？(q=8107焦耳/米3),Q=vq(气体燃料）,9,练习: 1. 完全燃烧15千克热值是 3.4107J/Kg的木炭，能产生多少热量？,想要获得这些热量,需要完全燃烧多少千克氢气?(q氢=1.4 108J/Kg),10,例题3、把5kg的40的水烧开，水需要吸收多少热量？需要完全燃烧多少kg的干木柴？（干木柴的热值为1.2107J/kg，外界为标准大气压，燃料完全燃烧放出的全部被水吸收） 解：,Q吸=cm（t-t0）=4200J/(kg0C)5kg600C=1.26 106J； Q放Q吸 m1=Q放/q=1.2106J/(1.2107J/kg)=0.1kg,11,废气内能,散热损失,机械损失,有用机械能,高温高压 燃气,燃料完全燃烧放出的能量,二、现实中： 1、燃料很难完全燃烧,实际放出热量 计算热量,2、有效利用热量 放出热量,12,三、热机效率,1、用来做有用功的那部分能量和燃料完全燃烧放出的能量之比，叫做热机效率。,2、公式:,13,例题4、把10kg40的水烧开，需要完全燃烧多少kg的干木柴？（已知干木柴的热值为1.2107J/kg，外界为标准大气压，并且燃料完全燃烧放出的热量有50被水吸收）,14,热机的效率是热机性能的一个重要指标。如：两辆排量相同的小汽车，以相同的速度行驶相同的路程，耗油少的那辆，汽油机的效率高，性能好。,蒸汽机- 615% 汽油机 - 2030% 柴油机 - 30-45%,15,4、提高热机效率的途径和节能方法： 1)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） 2)保证良好润滑减少摩擦； 3)尽量降低各种热损失；（尾气、缸体等） 4)在热机的各种损失中，废气带走的能量最多，设法利用废气的能量是提高燃料利用率的重要措施。（热电站）,3、能量损失、热机效率不高的原因: 1）燃料的不完全燃烧 2)气缸部件吸热后的热量散失 3)废气带走的热量 4)克服摩擦做功而消耗的能量,16,四、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。,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硫、氮氧化物等，燃烧不完全还会产生一氧化碳和粉尘。,17,四、内能的利用和环境保护,工业企业、交通运输工具，家庭炉灶和取暖设备，它们排放的烟尘是大气污染的主要来源。,18,四、内能的利用和环境保护,全世界因使用燃料，每年排入大气中的有害物质，包括粉尘、二氧化硫等，达几亿吨之多！,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。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、森林和湖泊中的生物。,19,四、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，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。,20,四、内能的利用和环境保护,我们既要有效地利用能源，又要很好地控制和消除污染，创造一个更加美好的环境。,21,下列提高热机效率的方法中，不可行的是（ ） A减少各种热损失 B加润滑油减少机器各部件之间的摩擦 C充分利用废气的能量，如建热电站 D采取少消耗总能量的办法,解析：选D。提高热机效率的方法是减少各种能量损失，充分利用燃料放出的能量，减小摩擦，尽量少做额外功等。,D,22,当堂检测反馈,1、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200千克，烟煤约80千克，液化石油气约30千克，煤气约60千克。这四种燃料中的热值最高的是( ) A、液化石油气 B、煤气 C、烟煤 D、木柴,A,2、杯中的某种液体燃料，倒掉一半后，对剩下的半杯液体描述不正确的是（ ） A热值减半 B密度不变 C质量减半 D比热容不变,A,23,4、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）,6.6107,1.98107,3、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（ ） A、较小的质量 B、较小的密度 C、较大的比热容 D、较大的热值,D,24,5、小明家新安装了一台容积为0.5m3的太阳能热水器，加满水后，经过4h阳光的照射，水温由原来的20升高到了40。问： 在这4h内水吸收了多少热量？ 若这些热量由效率为20的火炉燃烧焦炭来提供，则需要燃烧多少千克焦炭？ 焦炭的热值q3.0107J/kg,25,当堂检测反馈,1、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：