第二节 热机的效率(自主学习).ppt

第二节 热机的效率 1.你知道的燃料有哪些？从状态上可分为______________________ 2.从能量转化的角度看燃料燃烧是______转化为_______能 3.我们燃烧1Kg的木柴、 1Kg的煤炭、1Kg的汽油、1kg的酒精，得到的热量相同吗？用什么物理量来表示这种性质？ 思考讨论 固体燃料、液体燃料和气体燃料。 化学 内 预习课本，回答问题 一.热值 1.什么是热值？用哪个字母表示？ 2.热值的单位是什么？ 3.燃料燃烧放出热量的计算公式？气体的呢？ 4.阅读“小资料”一些燃料的热值，不同燃料 热值与质量、体积有没有关系？ 二.效率 1.热机效率的计算公式？ 2.热机效率为什么小于1？有哪些能量损失？ 3.如何提高热机的效率？ 燃料的热值(q) 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。 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）、是否完全燃烧无关。 热值在数值上等于1kg(m3)某种燃料完全燃烧放出的热量。 2.单位：焦每千克，符号：J/kg J/m3 板书 木炭: 3.4×107J/kg 1千克木炭完全燃烧时放出的热量是3.4×107J. 煤气: 3.9×107J/m3 物理意义: 1立方米煤气完全燃烧时放出的热量是3.9×107J. 物理意义: 1kg干木柴完全燃烧放出的热量？2kg？ 1m3天然气完全燃烧放出的热量？2m3？ 燃料完全燃烧放出热量的计算： Q放＝mq Q放＝Vq 3、燃料的热值表、意义： (7.1～8.8) ×107 J·m-3 天然气 3.0×107 J·kg-1 酒精 约3.9×107 J·m-3 煤气 3.4×107 J·kg-1 木炭 1.4×108 J·kg-1 氢 3.0×107 J·kg-1 焦炭 4.6×107 J·kg-1 汽油 约3.4×107 J·kg-1 无烟煤 4.6×107 J·kg-1 煤油 约2.9×107 J·kg-1 烟煤 3.3×107 J·kg-1 柴油 约1.2×10 7J·kg-1 干木柴 讨论交流：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？ 由于机械传动等，克服摩擦所消耗的能量 燃料很难全部燃烧，燃料的化学能不能全部释放 机械传热损失一部分能量 　热机真正转变为对外做功的部分 废气排出带走的能量 热机中燃料释放能量的主要走向示意图 热机效率： 1.定义：用来做有用功的那部分能量，与燃料完全燃烧放出的热量之比，叫做热机的效率 定义式：η=W／Q放 2.各种热机的效率: 蒸汽机:6﹪~15﹪ 汽油机：20﹪~30﹪ 柴油机：30﹪~45﹪ 板书 议一议 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。 例： 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=2.9×107J/kg)? 例 用家用燃气热水器烧水洗澡，假如洗一次澡要用掉天然气0.14米3. 问:完全燃烧这么多的天然气能放出多少焦的热量？(q=8×107焦耳/米3) 例、完全燃烧140克焦炭（焦炭的热值为3.0×107J/kg)能放出多少热量？若燃烧的焦炭使锅炉内30kg 、20℃的水温度升高到30 ℃，则炉子的效率是多少？ 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。 2、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 3.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。