热机效率和环境保护

热机效率和环境保护第一页，共23页。复习提问指出下4个图分别是柴油机工作时的哪个冲程？压缩冲程吸气冲程做功冲程排气冲程第二页，共23页。复习提问滑轮组的机械效率：炉灶烧水时热量的利用效率：第三页，共23页。炒菜做饭、火力发电、奔驰的汽车与火车、直入苍穹的火箭等都离不开燃料。燃料燃烧的过程是化学能转变为内能的过程。从原始人类学会用火起，至今，人们使用的能量绝大部分都还是通过燃烧燃料获得的。生活中人们通常通过什么来获得能量？想一想：燃料第四页，共23页。燃料：能够燃烧的材料。燃料的燃烧是一种化学变化。燃料燃烧的过程是：化学能转化为内能的过程。柴禾石油天然气煤炭第五页，共23页。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。燃料第六页，共23页。不同燃料燃烧时的放热本领不同---燃料的热值讨论：在生活中我们可以使用哪些可燃烧的材料烧开一壶水？燃料问：用不同燃料烧开同一壶水，消耗的燃料质量是相同的吗？为什么？第七页，共23页。约2.8Kg约1.16Kg约0.73Kg燃料的热值不同燃料燃烧释放能量的能力是不同的。这个特性可以用热值来表示．第八页，共23页。（2）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。（3）单位国际单位：J/kg，焦每千克。气体燃料的单位：J/m3，焦每立方米。燃料的热值q（1）意义：不同燃料燃烧释放能量的能力第九页，共23页。例如：无烟煤的热值为3.4×107J/kg，表示的物理意义是：例2液化气的热值为4.9×107J/m3，表示的物理意义是：1kg的无烟煤在完全燃烧时所放出的热量是3.4×107J。

1m3的液化气在完全燃烧时所放出的热量为4.9×107J。燃料的热值q第十页，共23页。热值是燃料的一种特性。只与燃料的种类有关，与燃料的质量、体积等均无关。常见燃料的热值P51观察热值表，你有什么发现？第十一页，共23页。燃料完全燃烧放出热量的计算：公式：Q放=mq或Q放=vq

Q：热量；q：热值；m：质量；v：体积。例题1：计算4Kg柴油完全燃烧释放的热量。解:Q=mq=4Kg×4.3×107J/Kg=1.32×108J答:完全燃烧释放的热量为1.32×108J已知：q=4.3×107J/Kg，m=4Kg求：Q第十二页，共23页。例题2：如果不计能量损失，把5kg40℃的水烧开，需要完全燃烧多少kg的干木柴？热量的计算：解：Q吸=Cm1(tg-td)=4.2×103J/(kg·℃)×5kg×60℃=1.26×106J=Q放已知：C=4.2×103J/(kg·℃)m1=5kg(tg-td)=100℃-40℃=60℃q=1.2×107J，m2=4Kg求：Qm2Q放=

Q吸m2=

------=-------------------------=0.105kgQ放q1.26×106J

1.2×107J

答：需要0.105kg的干木柴第十三页，共23页。

各种发动机工作时，并不能将燃料所蕴藏的化学能全部用来对外做有用功，有很大一部分能量在工作过程中损耗掉了。二、热机效率

所以，热机有个效率问题。第十四页，共23页。由于机械传动等，克服摩擦所消耗的能量燃料很难完全燃烧，燃料的化学能不能全部释放机械传热损失一部分能量废气排出带走的能量二、热机效率热机中燃料燃烧释放能量的走向图示：用来做有用功的能量第十五页，共23页。1、热机效率：热机中转变为有用功的能量与燃料完全燃烧所释放的能量的比值称为热机效率。2、热机效率的公式：=

二、热机效率3、因为总有能量损失，热机的效率小于100%1第十六页，共23页。怎样提高热机的效率？使燃料充分燃烧;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。二、热机效率第十七页，共23页。各种热机的效率:蒸汽机:6﹪~15﹪汽油机：20﹪~30﹪柴油机：30﹪~40﹪飞机上的喷气式发动机：50﹪~60﹪二、热机效率第十八页，共23页。三、环境保护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，主要是空气污染。第十九页，共23页。课堂练习：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A2、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第二十页，共23页。3、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3.0×107J/kg）1.8×1076×107课堂练习：4、有一种天然气的热值是8.4×107J/m3，完全燃烧10m3这种天然气可放出

J的热量，这相当于热值为1.2×107J/kg的干木柴

kg完全燃烧放出的热量。8.4×10870第二十一页，共23页。5、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，