热机效率与环境保护解析

（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
例题：计算4Kg柴油完全燃烧释放的热量。 （q=3.3×107J/Kg ）
已知： m=4Kg, q=3.3×107J/Kg 求: Q 解: Q=mq
=4Kg×3.3×107J/Kg
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。
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。
炒菜做饭、奔驰的汽车与火车、火力发电、 直入苍穹的火箭等都离不开燃料。燃料燃烧 的过程是化学能转变为内能的过程。从原始 人类学会用火起，至今，人们使用的能量绝 大部分都还是通过燃烧燃料获得的。
〖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。
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。
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.
三、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。
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.
=1.32×108 J
答:完全燃烧释放的热量为1.32×108 J
二、例题：
计算1kg汽油完全燃烧释放的热量。若这些热 量由完全燃烧干木柴获得，需要多少干木柴？
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。
的能量
,
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%
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。
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。
的热值是7．5×107J／m3，若某家庭一个月使用了10m3
固体燃料
气体燃料
液体燃料
燃料可分为三种
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1kg某种燃料在完全燃 烧时所放出的热量叫做燃料的热值。
热值是反映燃料燃烧时化学能转化为内能 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。
热值的符号：q
固体和 液体燃
料
气体燃料
单位： J/kg
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.
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﹪
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%。
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×J1，07这些热通过柴油机的转化能对外
做有用功
J。 1.98×107
（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？
四、课堂达标训练：
1、2009年4月15日零时16分，我国在西昌卫星发射中心用“长征
三号丙”运载火箭，成功将第二颗北斗导航卫星送入预定轨道。
“长征三号丙”运载火箭采用液态氢做为火箭的燃料，原因是液态
氢具有（ ）
A．较大的比热容
B.较低的沸点
C.较大的热值
D.较高的凝固点
2、煤油的热值是4.6χ107J/kg,意义是__________________。将
质量4kg的煤油完全燃烧放出的热量是 ,如果将煤油倒掉一半,它
的热值将为
J/kg .
3、热机是把________转化为_______能的机器。在热机里，转化
为_______的能量和燃料完全燃烧所放出的能量的比值称为热机
效率。
4、计算4kg柴油完全燃烧释放的热量是_________ J。
与柴油相比，使用天然气能减少对空气的污染。天然气
请计算：
干木柴
烟煤
汽油
二、热机效率
热机工作时，并不能将燃料所蕴藏的化学能 全部用来对外做有用功，有很大一部分能量在工 作过程中损耗掉了。
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
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 )
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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