热机的效率.ppt

飞机上的喷气式发动机：50﹪~60﹪
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%。
怎样提高热机的效率？
•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。 •使燃料充分燃烧;
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：
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.
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。
想一想：烧开一壶水，选用干木材还 是煤，谈谈你的理由。
你有办法验证你的理由吗？
思考:
相同质量的不同燃料完全燃烧时,所放
出的热量相同吗?举例说明. 探究:
10℃
37℃
27℃
Байду номын сангаас
1100℃℃
23℃
13℃
表明: 质量相同的不同燃料完全燃烧所放 出的热量是_不__相_等___的.
为了比较燃料的特性,引入了“热值”这一物理 量
1、四个家庭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
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
一、燃料的热值：
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。
• 符号：____q__ • 单位： 焦每千克 （ J/kg）。 • 气体燃料的热值单位：___(_J_/m_3_) _。 • 热值的物理意义是：
表示燃料完全燃烧放出热量的能力强弱（即表示 1Kg某种的燃料完全燃烧时放出的热量是多少）。
练一练：
1、1千克干木柴的热值与30克的干木柴热值谁大？
2、将一瓶酒倒去一半，剩余酒精的（D
A. B. C. D.比热容、密度、热值都不变，质量为原来的一半
• 干木柴的热值是1.2×l07焦每千克
•
物理意义是：
1千克干木柴完全燃烧时放出的热量是1.2×107J
• 完全燃烧2kg干木柴放出的热量是 2.4×107 J
在四个冲程中你认为有哪些热量损失？
它们都离不开燃料。
现代社会，人类所用的能量很大一部分是 从燃料燃烧中获得的
〖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。
固体燃料
液体燃料
气体燃料
燃料燃烧的过程是化学能转变为内能的过程。
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。
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。
热值反映了所有能燃烧的物质的一种性质， 它是燃料本身的一种特性，它只与燃料的 种类有关，与燃料的形态、质量、体积、 是否完全燃烧均没有关系。
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：
η=
W有 Q放
×100%
热机的效率是热机性能的重要 指标
蒸汽机:6﹪~15﹪
汽油机：20﹪~30﹪
柴油机：30﹪~40﹪
(1)10kg汽油完全燃烧时所产生的热量是
__4._6×__l0_8 _J．
(2)该汽车行驶100km消耗的汽油的质量是 ___5_.6_8___kg．
(3)当该汽车以50kW的功率在平直公路上以72km ／h的速度匀速行驶时，它所受到的阻力等于 __2_.5_×_l_03__N．
(4) 该汽车发动机的效率是 96 %.
第十四章内能的利用
第二节 热机效率
学习目标
• 1、从生活中体会不同燃料燃烧释 放热能的本领不同，建立燃料的热
• 2、会查燃料热值表。能根据燃料 的热值计算一定质量的燃料完全燃 烧所释放的热量。
• 3、能举例说明燃料燃烧产生的排 放物对环境的影响，具有保护环境 的意识。
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。
二.燃料完全燃烧放出热量的计算
公式： Q放=mq (即质量乘以热值)
气体燃料： Q放=Vq
Q放:放出的热量（J） q: 燃料的热值(J/kg或 J/m3) m: 燃料的质量(kg) V: 燃料的体积(m3)
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？
废气排出带走的能量
6.6×107 1.98×107
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？
30摄氏度
5、轿车已逐步进入我国普通百姓家中. 已知某国 产骄车每行驶100km消耗8L汽油(1L＝10-3m3)， 汽油的密度为0.71×103kg/m3、热值为 4.6×l07J／kg．则：