热机与环境保护课件教学文案

1、热机与环境保护课件固体燃料液体燃料气体燃料燃料可分为三种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。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生活实例生活实例干木柴干木柴煤煤煤油煤油提出问题：提出问题：燃料在燃烧时所放出的热量的多少与燃料在燃烧时所放出的热量的多少与哪些因素哪些

2、因素有关？有关？猜想：猜想：可能与燃料的可能与燃料的质量质量、燃烧燃烧 充分程度充分程度、种类种类等有关等有关 由上页图片可得：由上页图片可得：质量相等质量相等的的不不同燃料同燃料在在完全燃烧完全燃烧时所放出的热量时所放出的热量是不同的。是不同的。 你还能列举一些常见的燃料吗？它们分别你还能列举一些常见的燃料吗？它们分别属于哪一类？属于哪一类？一一 燃料的热值燃料的热值 1. 1.定义：在物理学中，把定义：在物理学中，把1kg1kg某种燃料在某种燃料在完全燃完全燃烧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。 2.2.热值的符号：热值的符号：q 单位：单位：J/kg（J/m3）

3、固体和液固体和液体燃料体燃料气体气体燃料燃料 热值是反映燃料燃烧时化学能转化为内能的本领热值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，同种燃料的热值与燃料的质量无关。大小的物理量，同种燃料的热值与燃料的质量无关。3.燃料的热值是燃料的热值是燃料的一种基本特性：燃料的一种基本特性： 液化气的热值为液化气的热值为4.9107J/m3，表，表示示1m3的液化气在完全燃烧时所放出的的液化气在完全燃烧时所放出的热量为热量为4.9107J。无烟煤的热值为无烟煤的热值为3.4107J/kg，表示，表示1kg的的煤在完全燃烧时所放出的热量为煤在完全燃烧时所放出的热量为3.4107J。质量为质量为m的

4、燃料完全燃烧释放的能量是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：燃料完全燃烧释放的热量：燃料的热值：燃料的热值：燃料的质量：燃料的质量或：或：Q = Vq4利用燃料的热值来利用燃料的热值来计算燃料完全燃烧放出的热量：计算燃料完全燃烧放出的热量：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 生活实例：生活实例： 火箭为什么用液态氢做燃料火箭为什么用液态氢做燃料？干木柴干木柴烟煤烟煤

5、汽油汽油燃料的燃烧是一种燃料的燃烧是一种变化，变化，在燃烧过程中，燃料的在燃烧过程中，燃料的能转化能转化为为 能能Kg某种燃料某种燃料_放出的放出的， 叫做这种燃料的热值无烟煤的热值是叫做这种燃料的热值无烟煤的热值是3.4x107J/kg,它的物理意义是它的物理意义是_.化学化学内内化学化学完全燃烧完全燃烧热量热量 1Kg的的无烟煤完全燃烧放出的热量无烟煤完全燃烧放出的热量3.4x107J3 3、近期煤价节节攀升，不少不法商贩将煤矸石破、近期煤价节节攀升，不少不法商贩将煤矸石破碎之后在优质煤中销售，假如你是检察人员，碎之后在优质煤中销售，假如你是检察人员，最恰当的方法是检测下列物理量中的（最恰

6、当的方法是检测下列物理量中的（ ） A A、比热容、比热容 B B、温度、温度 C C、热值、热值 D D、质量、质量C4由热值的定义可知，热值由热值的定义可知，热值q=Q/m,式中式中m是燃料是燃料的质量，的质量， Q是燃料完全燃烧放出的热量，那么是燃料完全燃烧放出的热量，那么( )A热值的大小与热值的大小与Q成正比成正比B热值的大小与热值的大小与m成反比成反比C热值的大小与热值的大小与Q、m都有关，由都有关，由Q与与m共同决定共同决定D热值的大小与热值的大小与Q、m都无关，由燃料的种类决定都无关，由燃料的种类决定D5.四口之家分别单独使用不同种类的燃料时的四口之家分别单独使用不同种类的燃料

7、时的平均月消耗分别为：木柴约平均月消耗分别为：木柴约200千克，烟煤千克，烟煤约约80千克，液化石油气约千克，液化石油气约30千克，煤气约千克，煤气约60千克。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、液化石油气、液化石油气B、煤气、煤气 C、烟煤、烟煤D、木柴、木柴A6.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、较小的质量、较小的质量B、较小的密度、较小的密度C、较大的比热容、较大的比热容 D、较大的热值、较大的热值D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

8、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？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废气排出带走的能量的能量热机热机中燃中燃料释料释放能放能量的量的主要主要走向走向示意示意图图第二课时第二课时 由图可知，真正能转变为对外做有用由图可知，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功的能量只是燃料燃烧时所释放能量的一部分。的一部

9、分。1.定义：热机转变为有用功的能量与燃定义：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料完全燃烧释放的能量的比值称为热机效率。机效率。 W有有Q放放100%=2.公式：公式：3.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。服摩擦阻力而额外消耗的能量。热机的效率能达到热机的效率能达到100%吗？为什么？吗？为什么？不能达到不能达到100%10

10、0%，因为热机中可用于做有用功的能量，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必然小于1 1，即热机效率小于，即热机效率小于100%100%。各种热机的效率各种热机的效率: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 热机为人类的发展做出了重大贡献

11、，热机为人类的发展做出了重大贡献，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：噪声污染噪声污染 大气污染大气污染热机带来的危害：热机带来的危害：1.1.对人体健康的直接危害对人体健康的直接危害, ,硫酸雾和硫酸盐雾的毒硫酸雾和硫酸盐雾的毒性比二氧化硫大得多性比二氧化硫大得多, ,可以侵入肺的深部组织可以侵入肺的深部组织, ,引引起肺水肿等疾病而使人致死起肺水肿等疾病而使人致死. .2.2.引起河流、湖泊的水体酸化引起河流、湖泊的水体酸化, ,严重影响水生动植严重影响水生动植物的生长物的生长. .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

12、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、镉的含量比中性使水中铝、铜、锌、镉的含量比中性地下水中高很多倍地下水中高很多倍. .小结：小结：一、燃料一、燃料1 1、燃料燃烧：化学能转化为内能、燃料燃烧：化学能转化为内能2 2、燃料燃烧释放能量的多少与燃料的质量、燃料燃烧释放能量的多少与燃料的质量、燃烧程度、燃料种类有关。燃烧程度、燃料种类有关。二、热值（二、热值（q q ）: :表示燃料燃烧释放能量的能力表示燃料燃烧释放能量的能力的大小的大小1 1、定义：、定义： 1kg1kg某种燃料在某种燃料在完全燃烧完全燃烧时所放出的时所放出的热量

13、叫做热量叫做燃料的热值燃料的热值2 2、定义式：、定义式：3 3、单位：、单位： J/kg J/m3J/kg J/m34 4、热值表：、热值表：热值是燃料的一种特性热值是燃料的一种特性三、燃料燃烧释放热量三、燃料燃烧释放热量 Q=mq四、热机效率：四、热机效率：或：或：Q = Vq（气体）（气体）=W有Q放100%提高热机效率的途径提高热机效率的途径1.使燃料充分燃烧使燃料充分燃烧;2.尽量减少各种热量损失；尽量减少各种热量损失；3.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；4.注意保养，保证良好的润滑，减少因克服摩擦阻力注意保养，保证良好的润滑，减少因克服摩擦阻

14、力 而额外消耗的能量。而额外消耗的能量。如何保护我们的环境？如何保护我们的环境？ 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; 集中供热；集中供热； 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； 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知某型号柴油机的效率是30%30%，在柴油机内，在柴油机内完全燃烧完全燃烧2 2千克柴油能放热千克柴油能放热_J_J，这些，这些热通过柴油机的转化能对外做有用功热通过柴油机的转化能对外做有用功_J

15、 J。( (柴油的热值为柴油的热值为3.33.3107J/kg)107J/kg)2.完全燃烧完全燃烧140140克热值为克热值为3.03.010107 7J/kgJ/kg的的焦焦炭能放出多少热量？若这些热量的炭能放出多少热量？若这些热量的30%30%被被水吸收，则能使水吸收，则能使30kg 30kg 、2020的水温度升的水温度升高到多少度？高到多少度？6.61071.981073.3.为了提高热机效率，可采取的措施是（为了提高热机效率，可采取的措施是（ ） A A采用热值高的燃料采用热值高的燃料 B B降低热机功率降低热机功率 C C保证良好的润滑减少摩擦保证良好的润滑减少摩擦 D D以上措

16、施都可以以上措施都可以4.4.关于热机的效率，下述正确的是（关于热机的效率，下述正确的是（ ） A A热机的效率有可能等于热机的效率有可能等于1 B1 B热机的效率一定小于热机的效率一定小于1 1 C C热机的效率越高，其损失的能量越多。热机的效率越高，其损失的能量越多。 D D热机的效率越高，对环境的影响越大热机的效率越高，对环境的影响越大5.5.一台柴油机，有一台柴油机，有MkgMkg柴油完全燃烧时，放出柴油完全燃烧时，放出7.57.510108 8J J的热量，要损失的热量，要损失4.54.510107 7J J的能量，可知该柴油机的效的能量，可知该柴油机的效率是（率是（ ） A A3030 B. 40% C. 48% D. 60% B. 40% C. 48% D. 60%6.6.某中学为学生供应开水，用锅炉将某中学为学生供应开水，用锅炉将200kg200kg的水从的水从2525加加 热到热到100100，燃烧