课件19张PPT。 第十四章 内能的利用 第2节 热机的效率 学习目标
1.了解常见燃料的热值,能利用热值表进行有关燃烧放热的简单计算.
2.了解热机效率,知道热机工作时燃料释放能量的主要流向,知道提高热机效率的途径.
3.能举例说明燃料燃烧产生的气体排放对环境的影响,了解内能的利用和环境保护的关系.天然气酒精干木柴煤1.你知道的燃料有哪些?它们分别属于哪一类?常见的燃料有干木柴、煤、天然气、酒精等,干木柴、煤属于固体燃料,天然气属于气体燃料,酒精属于液体燃料。11.我们要烧开同一壶水,现有三种燃料:干草、木柴、煤炭,三种燃料用量是否相同?质量相等的不同燃料在完全燃烧时所放出能量的本领不同.2.为什么提供相同的能量,不同燃料所需的量不同?不同.常用燃料的热值(J/Kg)观察下表回答下列问题。1.不同物质的热值一般相同吗?
不同.
2.不同物质的热值是否有相同的?
有.
3.哪种物质的热值最大 ?它是多少?表示的物理意义是什么?
氢的热值最大,为1.4×108J,表示每千克的氢完全燃烧放出的热量为1.4×108J.二燃烧汽油的质量为:m= 1/2×2 kg=1kg;
汽油完全燃烧放出的热量为:Q=mq=1kg×4.6×107J/kg=4.6×107J,
因为燃料的热值是燃料的属性,不会随着质量的改变而改变,所以汽油质量变少后,剩余汽油的热值不变,仍为4.6×107J/kg.
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能量之比,叫做热机的效率,即:由于存在能量损失,故热机的效率不可能达到100%.
蒸汽机效率:6%~15%;汽油机效率:20%~30%; 柴油机效率:30%~45%.
对于热机而言,燃料的不完全燃烧、汽缸部件吸热后的热量散失、废气带走的热量和克服摩擦做功而消耗的能量,都是引起能量损失的原因.因此,提高热机效率,可提高燃料的利用率.归纳与小结提高热机效率的方法:
(1)设法利用废气能量,是提高燃料利用率的重要措施。
(2)在设计和制造热机时,要不断改进和创新,尽量减少各种热量损失。
(3)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。归纳与小结热机对环境的影响:1.热机对大气的影响:
(1)产生有毒气体.
(2)产生大量二氧化碳,造成温室效应.
(3)产生粉尘.
2.热机产生噪音.
因此,提高热机效率,减少燃料的消耗,从而节约能源,减少污染对环境保护有重要的意义.16.1 热机的效率
1.燃料的热值只与燃料的种类有关。
2.燃料的热值公式:Q=mq或Q=vq。
3.热机的效率不可能达到100%。
4.热机效率的计算公式:5.有效提高热机效率对社会发展及环境保护具有重要意义。1.关于燃料的热值正确的是( B )
A.燃料的热值与燃料的燃烧程度有关
B.燃料的热值与燃料的种类有关
C.燃料的热值与燃料的多少有关
D.燃料的热值与上面三个因素都有关2.关于热机效率,下列说法正确的是( D )
A.蒸汽机的效率通常高于汽油机的效率
B.有些新型燃料汽车实现了零排放,其效率达到100%
C.热机效率不一定小于100%
D.即使无摩擦的道路,汽车发动机的效率也无法达到100% 3.下列提高热机效率的方法中,不可行的是( D )
A.减少各种热损失
B.加润滑油减少机器各部件之间的摩擦
C.充分利用废气的能量,如建热电站
D.采取少消耗总能量的办法4.一辆汽车的发动机每消耗柴油40kg,做有用功3.3×108J,这辆汽车发动机的效率是多少?(柴油的热值q=3.3×107J/kg)解:柴油完全燃烧放出的能量:
Q=mq=40kg×3.3×107J/kg=1.32×109J,
此热机的效率为:
η=W有 /W总 =3.3×108J /1.32×109J ×100%=25%.
答:这辆汽车发动机的效率是25%.