14.2热机的效率讲解.ppt

能量的获取 人类利用的能量主要是从燃料燃烧中获得的内能． 例如： 原始社会火的利用． 现代社会取暖的方法：煤取暖、电取暖． 电能的获得主要的方法是火力发电． 一、燃料的热值 不同的燃料，即使质量相同，完全燃烧放出的热量也是不同的，燃料的这个特性可以用热值表示． 例题： 把5kg、40℃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1.2×107J/kg，外界为标准大气压，并且燃料完全燃烧放出的热量全部被水吸收） 分析： 利用吸热公式Q吸=Cm(t-t0)可以算出将水烧开要吸收多少热量，解题时应注意在标准大气压下，水的沸点是100℃，即水烧开时的温度为100℃，再利用燃料的燃烧值求干木柴的质量． 解答： Q吸=Cm(t-t0) =4.2×103J/(kg·℃)×5kg×(100℃-40℃) =1.26×106J 因为Q放 =Q吸=1.26×106J 所以干木柴质量 提高燃料利用率的意义 节约能源 减少大气污染 * * * * 第十四章 内能的利用 第2节 热 机 的 效 率 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。 固体燃料 液体燃料 气体燃料 1.你知道的燃料有哪些,它们分别属于哪一类？ 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，农村还用草木等植物的秸杆作燃料。 思考讨论 燃料可分为三种 * 2.我们要烧开同一壶水，现有三种燃料：干草、木柴、煤炭，用哪种燃料用量最少？ 质量相等的不同燃料在完全燃烧时所放出能量的本领不同。 (为什么提供相同的能量)不同燃料所需的量不同？ * 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（体积）之比叫做这种燃料的热值。 2、表示字母：q 3、单位：焦 /千克 ( J/kg ) 焦 /立方米 (J/m 3 ) * 观察热值表，你有什么收获？ 煤油 4.6×107 木炭 3.4×107 汽油 4.6×107 无烟煤 3.4×107 氢气 14.3×107 石油 4.4×107 焦炭 3.0×107 天然气 柴油 4.3×107 烟煤 2.9×107 煤气 3.9×107 酒精 3.0×107 干木柴 1.2×107 气体 液体 固体 常用燃料的热值（单位：J/kg） （7.1~8.8)×107 1.不同物质的热值一般相同吗？ 2有没有不同物质的热值相同的？ 3哪种物质的热值最大 ？它是多少？表示的物理意义是什么？ 4、热值是燃料的一种特性，其大小只与燃料的种类有关，与燃料的质量（体积）、是否燃烧、是否完全燃烧无关。 * 5、热值的有关计算： （1）固体或液体燃料： Q放 = mq （2）气体燃料：Q放 = Vq * * 例题：某个家庭预计每月使用天然气4m3，这些天然气完全燃烧放出多少热量，相当于多少kg柴薪完全燃烧放出的热量（q气为7.5×107J/m3， q柴为107J/kg） 解：Q放=Vq气=4m3 ×7.5×107J/m3 =3×108J； m=Q放/q柴=3×108J/107J/kg=30kg。 答：天然气完全燃烧放出热量是3×108J, 相当于30 kg柴薪完全燃烧放出的热量。 这些能量是否都转化成人们需要的了？ * 燃料完全燃烧放出的能量 废气带走的能量 散热、克服摩擦损失的能量 机械能 想一想 * 化学能 （100﹪ ） 内能 机械能 燃烧不完全损失的能量 废气带走的能量 克服摩擦损失的能量 电流通过导线时发热损失的能量 散热损失的能量 发电机 蒸气轮机 锅炉 散热损失的能量 克服摩擦损失的能量 电能（30﹪） 火电站能流图 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。 * 1、定义：用来做有用功的那部分能量与燃料完全燃烧释放的能量之比称为热机效率，即： W有 Q放 η= 二、热机效率 2、提高热机效率的方法： * （1）使燃料充分燃烧; （2）尽量减少各种热量损失； （3）利用废气的能量；（主要措施） （4）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。 例：用天然气灶烧水，燃烧1m3的天然气，使100kg的水从20℃升高到70℃.天然气热值3.2×107J/m3求 （1）天然气完全燃烧放出热量 （2）水吸收的热量 （3）天然气灶的效率