(共40张PPT)
沪科版新教材同步教学课件
第十二 内能与热机
1、什么是机械效率?
想一想:
2、我们利用内能可以来做什么?
做功—热机
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。
二、热机效率
1、热机中燃料燃烧释放能量的走向:
(1)
有用功
(4)
(3)
(2)
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:
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。
3、热机效率的公式 :
=
4、提高热机效率的主要途径:
首先减少热机工作中的各种能量损失.
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.
5、各种热机的效率:
蒸汽机:6﹪~15﹪
汽油机:20﹪~30﹪
柴油机:30﹪~40﹪
飞机上的喷气式发动机:50﹪~60﹪
想想看:热机的效率能达到100 ﹪吗?为什么?
不能。
因为热机在工作过程中一定有能量损失。
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。
燃料燃烧对环境的影响
数量庞大的汽车行驶时排放的废气污染是不可忽视的,在一些国家就曾发生过汽车排放的废气对城市严重污染的事件.如何在保持工业、交通发展的同时,又能控制废气与粉尘的污染,提高空气质量,保护我们生存的家园,已引起众多科学工作者和全世界各个国家的关注.
我国是正在发展中的国家,在发展建设的同时,也应注意到环境的保护,右表是我国1996年颁布的《大气环境质量标准》.标准把空气质量分为三级,一级标准适用于国家规定的自然保护区、风景名胜区和其他需要特殊保护的地区;二级标准适用于城市规划中确定的居民区、商业交通居民混合区、文化区、一般工业区和农村地区等;三级标准适用于特定工业区等.
祝同学们学习愉快!
再 见(共16张PPT)
沪科版新教材同步教学课件
第十二 内能与热机
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。
生活中人们通常通过什么来获得能量?
想一想:
一、燃料的热值
1、常见的燃料有哪些?
煤、石油(加工炼制成汽油、煤油、柴油和液化气等)、天然气等,农村还用草木等植物的秸秆作燃料。
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?
燃烧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。
约2.8Kg
约1.16Kg
约0.73Kg
说明:
不同燃料燃烧释放能量的能力是不同的。这个特性可以用热值来表示.
不同燃料燃烧释放能量的能力是否相同呢?
想一想:
4、燃料的热值、符号、单位以及表示的物理意义
1Kg某种燃料完全燃烧放出的能量(热量),叫做这种燃料的热值,热值用字母q表示。
热值的单位是:焦/千克,单位符号是“J/kg”,读着“焦每千克”, 气体燃料的热值单位符号通常用“J/m3”。表示“1Kg某种燃料完全燃烧放出的能量(热量)为多少焦耳” 。
无烟煤的热值为3.4×107J/kg,表示:
液化气的热值为4.9×107J/m3,表示:
1kg的煤在完全燃烧时所放出的热量为3.4×107J。
1m3的液化气在完全燃烧时所放出的热量为4.9×107J。
5、热值是燃料的一种特性。只与燃料的种类、形态有关,与燃料的质量、体积等均无关。
常见燃料的热值
【观察】 查热值表,你有什么发现?各表示什么物理意义?
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)。
例题1:计算4Kg柴油完全燃烧释放的热量。(q=3.3×107J/Kg )
解:
Q放=mq
=4Kg×3.3×107J/Kg
=1.32×108 J
答:完全燃烧释放的热量为1.32×108 J
例题2:
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)
分析:
利用吸热公式Q吸=Cm(t-t0)可以算出将水烧开要吸收多少热量,解题时应注意在标准大气压下,水的沸点是100℃,即水烧开时的温度为100℃,再利用燃料的燃烧值求干木柴的质量.
解答:
Q吸=Cm(t-t0)
=4.2×103J/(kg·℃)×5kg×(100℃-40℃)
=1.26×106J
因为Q吸=Q放=1.26×106J
所以干木柴质量
练一练:
7、炉子的效率
①概念:燃料在各种炉子中燃烧时,炉子有效利用的热量(即被加热物体吸收的热量)跟燃料完全燃烧释放出的热量之比。
②公式:
8、我们利用内能可以来做什么?
一是加热物体,二是做功。
即:cm(t-t0)=ηqm′η表示燃料完全燃烧释放的热量的利用率。
1、燃料在燃烧的过程中,燃料的 能转化为 能。
2、有一种天然气的热值是8.4×107J/m3 ,完全燃烧2m3 这种天然气可放出 J的热量,相当于热值为1.2×107J/kg的干木柴 kg完全燃烧放出的热量。
3、有关热值的概念,下列说法中正确的是( )
A、燃料完全燃烧时,它的热量最大
B、没有燃烧的燃料,热值等于零
C、燃料燃烧时放出的热量越多,热值越大
D、燃料的热值与燃烧情况无关
4、无烟煤的热值大于干木柴的热值,则( )
A、烧无烟煤比烧干木柴产生的热量多
B、要使它们放出同样多的热量,完全燃烧的无烟煤的质量小于完全燃烧的干木柴的质量
C、烧无烟煤比烧干木柴产生的烟尘多
D、煤比木柴含有的热量多
练一练:
化学
内
1.68×108
14
D
B
祝同学们学习愉快!
再 见