热机效率和环境保护 课件（10） 沪科版九年级物理全一册.ppt

热机效率和环境保护 第十三 内能与热机 它们都离不开燃料。 复习引入 生活中人们通常通过什么来获得能量？ 想一想： 燃料的热值 固体燃料 液体燃料 气体燃料 燃料可分为三类 〖请你说说〗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、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。 2、燃料的共同特点是什么？ 能够燃烧 3、燃料的燃烧本质是什么？ 燃料的燃烧是一种化学变化。所以燃料燃烧的过程是化学能转化为内能的过程。 燃料的热值 质量相等的不同燃料在完全燃烧时所释放能量的能力是不同的。 普通的一个家庭一个月平均要用无烟煤75kg，改用液化石油气就只需15kg，农村烧大灶的话每月需干木柴150kg。?一个无烟煤（1kg）只能烧开5瓶水，而1kg的液化气可以烧一天的饭菜、开水以及还可以烧淋浴的洗澡水。 燃料的热值 不同燃料的放热本领相同吗？ 　怎么比较它们谁的放热本领强呢？ 热值的符号：q 固体和液体燃料 气体燃料 燃料的热值 1、某种燃料完全燃烧放出的能量(热量)与该燃料的质量之比，叫做这种燃料的热值。 2、 单位：J/kg（J/m3） 读作“焦每千克” 观察热值表，你有什么发现？ 煤油 4.6X107 木炭 3.4X107 汽油 4.6X107 无烟煤 3.4X107 氢气 14.3X107 石油 4.4X107 焦碳 3.0X107 天然气 4.4X107 柴油 3.3X107 烟煤 2.9X107 煤气 4.2X107 酒精 3.0X107 干木柴 1.2X107 气体 液体 固体 3、了解燃料的热值表 烟煤的热值是多少，其物理意义是什么？ “1Kg某种燃料完全燃烧放出的能量(热量)为多少焦耳” 。 J/kg J/kg J/m3 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、是否完全燃烧无关 6、燃料完全燃烧放出热量的计算： ①Q放=mq 或 Q放=vq （Q表示燃料完全燃烧释放的热量；q---燃料的热值；m---燃料的质量；v---气体燃料的体积）。 5、热值反映燃料的优劣 例题1：计算4Kg柴油完全燃烧释放的热量。（q=3.3×107J/Kg ） Q放=mq =4Kg×3.3×107J/Kg =1.32×108 J 解: 答:完全燃烧释放的热量为1.32×108 J 已知:m=4kg，q=3.3×107J/Kg 求:Q=？ 把5kg40℃的水烧开，需要完全燃烧多少kg的干木柴？（已知干木柴的燃烧值为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） 已知:m=5kg，t1=40℃，q=1.2×107J/Kg 求:m1=？ Q吸=cm△t =4.2×103J/(Kg · ℃) ×5kg×(100 ℃ -40℃) =1.26×106 J 解: 由Q放=mq得 Q放=Q吸 m1= Q放 q = 1.26×106 J 1.2×107J/Kg =1.05kg 约2.8Kg 约1.16Kg 约0.73Kg （2）由于机械传动等，克服摩擦所消耗的能量 （3）燃料很难全部燃烧，燃料的化学能不能全部释放 （4）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 （1）废气排出带走的能量 1、热机中燃料燃烧释放能量的走向： 有用功 二、热机效率 由图可见，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。 2、热机效率： 概念：热机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。热机的效率小于1。 = 公式： （2）由于机械传动等，克服摩擦所消耗的能量 （3）燃料很难全部燃烧，燃料的化学能不能全部释放 （4）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 （1）废气排出带走的能量 有用功 怎样提高热机效率？ 3、提高热机效率的主要途径: （1）减少各种能量损失. （2）选用优良的润滑材料减小摩擦 （3）使燃料充分燃烧 （4）设计、制造上采用先进技术 1、天然气灶烧水，燃烧0.5m3的天然气，使100kg的水从20℃升高到70℃。已知水的比热容为c=4 .2×103J/（kg?℃），天然气的热值为q=7.0×107J/m3。求： （1）0.5m3天然气完全燃烧放出的热量Q放；（2）水吸收的热量Q吸；（3）燃气灶的效率η。 解:（1） Q放=vq= 0.5m3 ×7.0×107J/m3 = 3.5×107J （2）Q吸=cmΔt=4 .2×103J/（kg?℃）×100kg×（70℃-20℃）