热机的效率课件.ppt

单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,热机的,效率,能量的获取,人类利用的能量主要是从燃料燃烧中获得的内能,原始社会火的利用,现代社会取暖的方法：煤取暖、电取暖,电能的获得主要的方法是火力发电,燃料的种类：,固体燃料,如：干柴煤等,液体燃料,如：汽油柴油酒精等,气体燃料,如：氢气天然气等,燃料燃烧过程：,化学变化,燃料的,化学能,转化为,内能,燃料的燃烧,右图表示一个四口人之家使用某种燃料时的月消耗量。使用不同燃料，消耗量是不同的。为什么？,一、燃料的热值,1.,物理意义：描述不同燃料完全燃烧放热本领的物理量,2.,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,定义式：,q=Q,m,3.,单位：焦每千克,焦每立方米,符号：,J/kg,或,J/m,3,如：干木柴的热值是,q=1.3x107,J/Kg,物理意义,：,kg,的干木柴,完全燃烧,放出的,热量是,1.3x107,J,几种燃料的热值（焦,/,千克）,氢,1.4 10,8,汽油,4.6 10,7,酒精,3.010,7,柴油,3.3 10,7,煤气,3.9 10,7,煤油,4.6 10,7,天然气,7.18.8 10,7,烟煤（约）,2.9 10,7,无烟煤（约）,3.4 10,7,焦炭,3.0 10,7,木炭,3.4 10,7,干木柴（约）,1.2 10,7,（,Jm,-3,）,（,Jm,-3,）,理解,热值是燃料的一种,特性,与,燃料的种类,有关。同种燃料的热值是定值，不同燃料的热值一般不同,思考,：火箭为什么以液态氢为燃料？,氢的,热值大,燃料燃烧释放热量计算公式：,Q,放,=m q,或,Q,放,=V q,分析：由,Q,放,=m q,决定燃料燃烧放热大小的因素：,1.,燃料的质量,2.,燃料的热值,3.,燃料是否完全燃烧,例：,3Kg,的酒精完全燃烧可放出多少热量？,解：,Q,放,=m q,=3KgX3.0 x10,7,J/kg=9.0 x10,7,J,二、内能的利用：,1,、直接加热物体,炉子的效率,炉子,有效利用的热量,与燃料,完全燃烧放出的热量,之比，叫做炉子的效率。,表达式：,=Q,吸,Q,放,提高锅炉的效率和燃料的利用率的措施,：,1.,把煤磨成煤粉,，可以燃烧得比较完全。,2.,加大送风量,，把煤粒在炉膛里吹起来燃烧，可以燃烧得更充分。,3.,用各种办法,加大受热面,，可以减少烟气带走的热量。,2,、利用内能做功,二、内能的利用：,（,内能转化为机械能）,热机效率,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,热机中能量损失的原因,燃料的不完全燃烧,气缸部件吸热后的热量散失,废气带走的热量,克服摩擦做功而消耗的能量。高热机效率，可提高燃料的利用率。,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：,=W,Q,放,2.,各种热机的效率,:,蒸汽机,:615,汽油机：,2030,柴油机：,3045,提高热机效率及,燃料的利用率,的主要途径,:,1.,使燃料,燃烧得更充分,2.,用优良的润滑材料减小摩擦,以,减少机械损失,.,3.,设计上不断改进，,减少热量的散失,。,3.,在热机的各种损失中，废气带走的能量最多，设法,利用废气的能量,是提高燃料利用率的重要措施。（热电站）,板书,一、热值,1.,物理意义：描述不同燃料完全燃烧放热本领的物理量,2.,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,定义式：,q=Q,m,3.,单位：焦每千克,焦每立方米,符号：,J/kg,或,J/m,4,、热值是燃料本身的一种特性,5.,决定因素：种类,二、相关公式,1.,燃料完全燃烧放热公式：,Q,放,=m q,或,Q,放,=V q,2.,不计热损失：,Q,吸,=Q,放,3.,考虑热损失：,（,1,）炉子效率：,=Q,吸,Q,放,（,2),热机效率：,=W,Q,放,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=810,7,焦耳,/,米,3,),练一练：,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,、液化石油气,B,、煤气,C,、烟煤,D,、木柴,A,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,D,3.,把,5kg,、,40,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,1.210,7,J/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）,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,J,，这些热通过柴油机的转化能对外做有用功,J,。（柴油的热值为,3.310,7,J/kg,）,4,、完全燃烧,140,克焦炭（焦炭的热值为,3.010,7,J/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？,6.610,7,1.9810,7,5.,柴油机甲的效率高于柴油机乙的效率,这表明,(,),A.,甲做功多,B.,甲做功快,C.,甲消耗柴油少,D.,甲将内能转化为机械能的比例大,D,