(共29张PPT)
第六节
燃料的利用和环境保护
(一)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
一.燃料的燃烧
思考1:燃烧相同质量的煤和木炭
放出的热量是否相同呢?
思考2:燃料燃烧放出的热量跟哪些因素有关呢?
质量、燃料种类等因素
讨论:将一壶水放在燃烧的木柴上加热,不久就升温了。现在,我们已经知道这是因为水吸收了热量的缘故。
问:那么这些热量从何而来?
是从木柴燃烧时放出的热量来的
思考1:5kg的木材和10kg的木材燃烧时放出的热
量是否相同?
这说明什么?
燃料燃烧时放出的热量跟燃料的质量有关
同种燃料的质量越大,
燃烧时放出的热量越多
思考2:用质量相同煤油、酒精、纸屑烧水,
水升高的温度不
相同,这说明什么?
说明了不同的燃料燃烧放出的热量的本领不相同
燃料燃烧放出的热量的多少还与什么因素有关?
燃料燃烧放出的热量跟什么因素有关?
(1)燃料的质量
(2)燃料的种类
大量实验表明:
1、同种燃料完全燃烧时放出的热量跟它的质量成正比
。
2、相同质量的不同燃料,在完全燃烧时放出的热量
并不相等。
想一想:什么是完全燃烧呢?
关于完全燃烧——
就是燃料全部烧尽的意思,即燃料的燃烧必须与充足的氧气发生完全氧化反应。
不同的燃料,即使质量相同,完全燃烧放出的热量也是不同的。我们该怎样比较不同燃料燃烧时这种放热性能优劣?
为比较不同的燃料,即使质量相同,完全燃烧放出的热量也是不同的,
热值
燃料的热值
三、热值
1.
定义:
某种燃料完全燃烧完全燃烧时化学能转化为内能的量(放出的热量)与质量的比值,叫做这种燃料的热值。(热值用q表示)
2.
公式:
3.单位:
J/Kg
J/m3
读法:焦每千克 焦每立方米
如:干木柴的热值是q=1.3x107
J/Kg
物理意义:1kg的干木柴完全燃烧放出的
热量是1.3x107
J
(注:热值是燃料的一种性质,与燃料的质量无关)
提问:汽油的热值多大?它的物理含义是什么?
汽油的热值是4.6×107J/kg
它的物理意义是:
完全燃烧1kg的汽油放出4.6×107J的热量。
请同学们通过查看课本中的热值表,回答以下问题: 1.哪种燃料的热值最大?
2.哪种燃料的热值最小?
3.火箭为什么用液态氢做燃料?
4.
燃料完全燃烧放出热量的计算:
已知烟煤的热值是2.9×107J/kg,求7kg烟煤完全燃烧放出的热量是多少焦?
练习一
1.燃料的燃烧是一种 变化,在燃烧过程中,燃料的 能转化为 能.
2.1Kg某种燃料 放出的 ,叫做这种燃料的热值.无烟煤的热值是3.4x107J/kg,它的物理意义是: .
3.200g汽油完全燃烧放出的热量是多少焦?
4.2kg的某种燃料完全燃烧放出的热量是9.2x107J,这种燃料的热值为多少?
思考:燃料燃烧时释放的热量是否被完
全利用?
五、锅炉的效率
锅炉有效利用的热量与燃料完全燃烧放出的热量之比,叫做锅炉的效率。
1.
定义:
燃料不能有效利用的原因:
(1)燃料很难完全燃烧.
(2)燃料利用过程有热量损失.
2.提高锅炉效率的方法
(1)让燃料尽量充分燃烧.如把煤磨成粉,用鼓风机吹进炉膛。
(2)尽量减少热量损失.如加大受热面积,减少烟气带走的热量。
六、环境保护
煤、石油等燃料往往含有杂质,在燃烧时
会产生二氧化硫、氮氧化物等有害气体,
燃烧不充分时,还会产生烟尘和一氧化碳等。
二氧化硫、氮氧化物经化学变化溶于水形
成酸雨,使水、土壤酸化,对植物建筑物
和金属构件造成严重危害
练习二
1.炉子 的热量与 的热量之比,叫做炉子的效率
3.1kg的汽油完全燃烧放出的热量相当于 kg干木柴完全燃烧放出的热量.
2.一个家用节煤炉的效率为40%,完全燃烧一块煤球放出4x107J热量,那么有效利用的热量是 .
4.关于燃料的热值,下列说法正确的是( )
A.热值越大,燃烧时温度就越高.
B.热值越大,燃烧时放出热量就越多.
C.燃料的质量越大,热值就越大.
D.燃料的热值与燃料的质量无关.
5.用液态氢作火箭的燃料,主要是因为 液态氢的
A 密度小 B 比热容小
C 热值大 D 质量小
( )
6、某中学为学生供应开水,用锅炉将200kg的水从25
℃加热到100
℃,燃烧了6kg的无烟煤,无烟煤的热值q=3.4×107J/kg。试求
(1)锅炉内200kg的水吸收的热量是多少?
(2)6kg的无烟煤完全燃烧放出的热量是多少?
(3)此锅炉的效率是多少?