《热机的效率》课件(2013最新人教版)

酸雨的危害
1.对人体健康的直接危害,硫酸雾和硫酸盐雾的毒 性比二氧化硫大得多,可以侵入肺的深部组织,引 起肺水肿等疾病而使人致死.
2.引起河流、湖泊的水体酸化,严重影响水生动植 物的生长.
3.破坏土壤、植被、森林.
4.腐蚀金属、油漆、皮革、纺织品及建筑材料.
5.渗入地下,使水中铝、铜、锌、镉的含量比中性 地下水中高很多倍.
• 发射卫星的火箭燃料要体积小，重量轻，但发出的 热量要大，这样才能减轻火箭的重量，使卫星快速
地送上轨道。液体燃料放出的能量大，产生的推力
也大；而且这种燃料比较容易控制，燃烧时间较长， 因此，发射卫星的火箭大都采用液体燃料。
体会与收获
通过学习,你有何体会与收获?
热值是反映燃料燃烧时化学能车化为 内能的本领的大小的物理量，同种燃料的 热值与燃料的质量无关。
固体和 液体燃
料
热值的符号：q 单位：J/kg（J/m3）
• 质量为m的燃料完全燃烧释放的能量是：
Q=mq
Q：燃料完全燃烧释放的热量 ｑ：燃料的热值 ｍ：燃料的质量
无烟煤的热值为3.4×107J/kg，表示1kg的煤在完 全燃烧时所放出的热量为3.4×107J。
提高热机效率的主要途径: 减少热机工作中的各种能量损失.
具体方法: 首先要减少燃烧过程中的热量损失;
如内燃机要掌握好火花塞点火或喷油嘴喷油的最佳时间;蒸汽类热机,常将煤 研磨成粉状,用风吹入锅炉内燃烧.这些措施都可以使燃料燃烧得更充分一些.
其次是要尽量简化机械传动部分,并选用优良的润滑材料减小摩擦,以减少 机械损失.
液化气的热值为4.9×107J/m3，表示1m3的液化气 在完全燃烧时所放出的热量为4.9×107J。
请计算：
干木柴
烟煤
汽油
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？
热机 中燃 料释 放能 量的 主要 走向 示意 图
废气排出带走的能量
由于机械传动等， 克服摩擦所消耗
的能量
• 由图可知，真正能转变为对外做有用功的能量只 燃料燃烧时所释放能量的一部分。
• 热机转变为有用功的能量与燃料完全燃烧释放的 能量的比值称为热机效率，即：
W有
η=
×100%
Q放
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。
热机效率：
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。
请大家回忆一下
内燃机的定义与分类。 内燃机的四个冲程以及各个冲程的能量是如何转 化的。 在四个冲程中你认为有哪些热量损失？ 有用功是什么，无用功（额外功）又是什么
第十四章内能的利用
第二节 热机效率
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。
〖请你说说〗
日常生活中常用到的燃料有哪些？
各种热机的效率:
蒸汽机:6﹪~15﹪ 柴油机：30﹪~40﹪
汽油机：20﹪~30﹪ 飞机上的喷气式发动机：50﹪~60﹪
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。
结束
讨论交流
• 如何保护我们的环境？
1.改进燃烧设备，加装消烟除尘装置; 2.集中供热； 3.改用气体燃料，普及煤气和天然气； 4.充分开发利用污染少和无污染的新能源。
洛杉机光化学烟雾事件 首先，什么是光化学烟雾呢?氮氧化物、烃类等一次污染物 在阳光紫外线的作用下发生一系列光化学反应，生成臭氧(占产 物85%以上)、过氧乙酰硝酸酯、高活性自由基、醛类、酮类和 有机酸等二次污染物，这些一次污染物和二次污染物形成的混 合物称为光化学烟雾，它呈浅兰色、有刺激性和很强的氧化性， 可造成人类及动植物疾病、建筑物毁坏等危害。 洛杉机光化学烟雾事件是指40年代初期至50年代，发生于 美国洛杉机市的一系列光化学烟雾事件的总称。该市临海依山， 处于50公里长的盆地中，一年有300天出现逆温(即大气层某一 高度上的温度不随高度递减，出现反常增加或不变。这会阻碍 大气向上的对流扩散和污染物的扩散)，5～10月阳光强烈。由 于大量汽车排放含氮氧化物、碳氢化合物、一氧化碳等废气， 加之洛杉机市特殊的地理及气候条件，自1943年开始，形成了 多次光化学烟雾事件。当地居民纷纷反应有眼睛或喉咙刺激， 其中以1952年的一次最为严重，大批居民发生眼睛红肿、喉痛、 咳嗽、皮肤潮红等症状，严重者心肺功能衰竭，导致近400位 65岁以上老人死亡。此外，植物大面积死亡，车祸增多。
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。
固体燃料
燃料可 分为三
种
液体燃料 气体燃料
你能列举一些常见的燃料吗？它们 分别属于哪一类？
质量相等的不同燃料在完全燃烧时所放 出的热量是不同的。
在物理学中，把某种燃料完全燃烧放出的 热量与其质量之比叫这种燃料的热值。 气体燃料
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 6.6×107J，这些热通过柴油机的转化能对外 做有用功1.98×107J。 （柴油的热值为3.3×107J/kg
4、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？若这些热量的 30%被水吸收，则能使30kg 、20℃的水温度升高 到多少度？
想一想
热机的效率能达到100%吗？为什么？
不能达到100%，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必然小于1，即 热机效率小于100%。
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：
当堂检测反馈
1、四口这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
A、液化石油气 B、煤气
C、烟煤
D、木柴
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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 （ D）
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