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1、第十四章内能的利用第十四章内能的利用第二节 热机的效率复习内燃机的定义与分类。内燃机的定义与分类。内燃机的四个冲程以及各个冲程的能量是内燃机的四个冲程以及各个冲程的能量是如何转化的。如何转化的。在四个冲程中你认为有哪些热量损失？在四个冲程中你认为有哪些热量损失？它们都离不开燃料。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。燃料燃烧的过程是化学能转变为内能的过程。燃料的种类固体燃料固体燃料液体燃料液体燃料气体燃料气体燃料燃料可燃料可分为三分为三种种请你说说请你说说日常生活中常用到的燃料有哪些？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、常见的燃料有煤、石油
2、（加工炼制成汽油、煤油、柴油和液化气等）、天燃气等，农村还煤油、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。用草木等植物的秸杆作燃料。 质量相等的不同燃料在完全燃烧时所放出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。的热量是不同的。 在物理学中，把某种燃料在物理学中，把某种燃料完全燃烧完全燃烧时所放时所放出的热量与其质量之比叫做这种出的热量与其质量之比叫做这种燃料的热值燃料的热值。热值的符号：热值的符号：q 单位：单位：J/kg（J/m3）固体和固体和液体燃液体燃料料气体燃料气体燃料燃料的热值 热值是反映燃料燃烧时化学能转化热值是反映燃料燃烧时化学能转化为内能的本领的大
3、小的物理量，同种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。燃料的热值与燃料的质量无关。 质量相等的不同燃料质量相等的不同燃料, ,燃烧时所放出的热量燃烧时所放出的热量是不是相同？是不是相同？ Q=mq质量m为的燃料完全燃烧释放的能量是：Q：燃料完全燃烧释放的热量：燃料的热值：燃料的质量燃料的热值 Q=vqv：气体燃料的体积燃料的热值无烟煤的热值为无烟煤的热值为3.4107J/kg，表示，表示1kg的煤在完的煤在完全燃烧时所放出的热量为全燃烧时所放出的热量为3.4107J。液化气的热值为液化气的热值为4.9107J/m3，表示表示1m3的液化气的液化气在完全燃烧时所放出的热量为
4、在完全燃烧时所放出的热量为4.9107J。请计算：干木柴烟煤汽油学校在室温为学校在室温为20OC时，时，每天各学生供每天各学生供100Kg开开水。烧这些水若用以下水。烧这些水若用以下燃料，则需燃料，则需讨论交流：讨论交流：热机工作时，能不能将燃料所蕴藏的化学热机工作时，能不能将燃料所蕴藏的化学能全部用来对外做有用功呢？能全部用来对外做有用功呢？由于机械传动等，由于机械传动等，克服摩擦所消耗克服摩擦所消耗的能量的能量燃料很难全部燃烧，燃料很难全部燃烧，燃料的化学能不能全燃料的化学能不能全部释放部释放机械传热机械传热损失一部损失一部分能量分能量热机真正热机真正转变为对外转变为对外做功的部分做功的部
5、分废气排出带走的能废气排出带走的能量量热机热机中燃中燃料释料释放能放能量的量的主要主要走向走向示意示意图图 由图可见，真正能转变为对外做有用功的能由图可见，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。量只是燃料燃烧时所释放能量的一部分。热机效率：热机效率：热机转变为热机转变为有用功有用功的能量与燃料的能量与燃料完全完全燃烧所燃烧所释放的能量的释放的能量的比值比值称为热机效率。称为热机效率。提高热机效率的主要途径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减少热机工作中的各种能量损失.各种热机的效率各种热机的效率:蒸汽机蒸汽机:615汽油机：汽油机：2030柴油机：柴
6、油机：3040飞机上的喷气式发动机：飞机上的喷气式发动机：5060=W有Q放100%议一议怎样提高热机的效率？怎样提高热机的效率？使燃料充分燃烧使燃料充分燃烧;尽量减少各种热量损失；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；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。擦阻力而额外消耗的能量。将煤研磨成粉将煤研磨成粉状状,用风吹入锅用风吹入锅炉内燃烧炉内燃烧.想一想热机的效率能达到热机的效率能达到100%吗？为什么？吗？为什么？不能达到不能达到100%，因为热机中可用于做有，因为热机中可用
7、于做有用功的能量只是燃料完全燃烧所放出的能量的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，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全燃烧所放出的总能量的比值必然小于1，即，即热机效率小于热机效率小于100%。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、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：木柴约均月消耗分别为：木柴约200千克，烟煤约千克，烟煤约80千千克，液化石油气约克，液化石油气约30千克，煤气约千克，煤气
8、约60千克。这四千克。这四种燃料中的热值最高的是种燃料中的热值最高的是( )A、液化石油气、液化石油气B、煤气、煤气C、烟煤、烟煤D、木柴、木柴A2、航天工业中的火箭是用液态氢作为燃料的，这是因为液、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（）态氢具有（）A、较小的质量、较小的质量B、较小的密度、较小的密度C、较大的比热容、较大的比热容D、较大的热值、较大的热值D3、柴油机是工农业生产中常用的热机，已知某、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型号柴油机的效率是30%，在柴油机内完全燃，在柴油机内完全燃烧烧2千克柴油能放热千克柴油能放热 J，这些热通过，这些热
9、通过柴油机的转化能对外做有用功柴油机的转化能对外做有用功 J。（柴油的热值为（柴油的热值为3.3107J/kg4、完全燃烧、完全燃烧140克焦炭（焦炭的热值为克焦炭（焦炭的热值为3.0107J/kg)能放出多少热量？若这些热量能放出多少热量？若这些热量的的30%被水吸收，则能使被水吸收，则能使30kg 、20的水的水温度升高到多少度？温度升高到多少度？6.61071.98107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：1.1.对人体健康的直接危害对人体健康的直接危害, ,硫酸雾和硫酸盐雾的毒硫酸雾和硫酸盐雾的毒性比二氧化硫大得多性比二氧化硫大得多, ,可以侵入肺的深
10、部组织可以侵入肺的深部组织, ,引引起肺水肿等疾病而使人致死起肺水肿等疾病而使人致死. .2.2.引起河流、湖泊的水体酸化引起河流、湖泊的水体酸化, ,严重影响水生动植严重影响水生动植物的生长物的生长. .3.3.破坏土壤、植被、森林破坏土壤、植被、森林. .4.4.腐蚀金属、油漆、皮革、纺织品及建筑材料腐蚀金属、油漆、皮革、纺织品及建筑材料. .5.5.渗入地下渗入地下, ,使水中铝、铜、锌、镉的含量比中性使水中铝、铜、锌、镉的含量比中性地下水中高很多倍地下水中高很多倍. .酸雨的危害讨论交流 如何保护我们的环境？ 改进燃烧设备，加装消烟除尘装置; 集中供热； 改用气体燃料，普及煤气和天然气
11、； 充分开发利用污染少和无污染的新能源。洛杉机光化学烟雾事件首先，什么是光化学烟雾呢?氮氧化物、烃类等一次污染物在阳光紫外线的作用下发生一系列光化学反应，生成臭氧(占产物85%以上)、过氧乙酰硝酸酯、高活性自由基、醛类、酮类和有机酸等二次污染物，这些一次污染物和二次污染物形成的混合物称为光化学烟雾，它呈浅兰色、有刺激性和很强的氧化性，可造成人类及动植物疾病、建筑物毁坏等危害。洛杉机光化学烟雾事件是指40年代初期至50年代，发生于美国洛杉机市的一系列光化学烟雾事件的总称。该市临海依山，处于50公里长的盆地中，一年有300天出现逆温(即大气层某一高度上的温度不随高度递减，出现反常增加或不变。这会阻
12、碍大气向上的对流扩散和污染物的扩散)，510月阳光强烈。由于大量汽车排放含氮氧化物、碳氢化合物、一氧化碳等废气，加之洛杉机市特殊的地理及气候条件，自1943年开始，形成了多次光化学烟雾事件。当地居民纷纷反应有眼睛或喉咙刺激，其中以1952年的一次最为严重，大批居民发生眼睛红肿、喉痛、咳嗽、皮肤潮红等症状，严重者心肺功能衰竭，导致近400位65岁以上老人死亡。此外，植物大面积死亡，车祸增多。发射卫星的火箭燃料要体积小，重量轻，发射卫星的火箭燃料要体积小，重量轻，但发出的热量要大，这样才能减轻火箭但发出的热量要大，这样才能减轻火箭的重量，使卫星快速地送上轨道。液体的重量，使卫星快速地送上轨道。液体
13、燃料放出的能量大，产生的推力也大；燃料放出的能量大，产生的推力也大；而且这种燃料比较容易控制，燃烧时间而且这种燃料比较容易控制，燃烧时间较长，因此，发射卫星的火箭大都采用较长，因此，发射卫星的火箭大都采用液体燃料。液体燃料。 体会与收获体会与收获 通过学习通过学习,你有何体会与收获你有何体会与收获?1、聪明的人有长的耳朵和短的舌头。 弗莱格 2、重复是学习之母。 狄慈根 3、当你还不能对自己说今天学到了什么东西时，你就不要去睡觉。 利希顿堡 4、人天天都学到一点东西，而往往所学到的是发现昨日学到的是错的。 B.V 5、学到很多东西的诀窍，就是一下子不要学很多。 洛 克 6、学问是异常珍贵的东西
14、，从任何源泉吸收都不可耻。 阿卜日法拉兹 7、学习是劳动，是充满思想的劳动。 乌申斯基 8、聪明出于勤奋，天才在于积累 华罗庚 9、好学而不勤问非真好学者。 10、书山有路勤为径，学海无涯苦作舟。 11、人的大脑和肢体一样，多用则灵，不用则废 茅以升 12、你想成为幸福的人吗？但愿你首先学会吃得起苦 屠格涅夫 13、成功艰苦劳动正确方法少说空话 爱因斯坦 14、不经历风雨，怎能见彩虹 真心英雄 15、只有登上山顶，才能看到那边的风光。 16只会幻想而不行动的人，永远也体会不到收获果实时的喜悦。 17、勤奋是你生命的密码，能译出你一部壮丽的史诗。 1 8成功，往往住在失败的隔壁！1 9 生命不是
15、要超越别人，而是要超越自己2 0命运是那些懦弱和认命的人发明的！1人生最大的喜悦是每个人都说你做不到，你却完成它了！2世界上大部分的事情，都是觉得不太舒服的人做出来的3昨天是失效的支票，明天是未兑现的支票，今天才是现金4一直割舍不下一件事，永远成不了!5扫地，要连心地一起扫！6不为模糊不清的未来担忧，只为清清楚楚的现在努力7当你停止尝试时，就是失败的时候8心灵激情不在，就可能被打败9凡事不要说我不会或不可能，因为你根本还没有去做！0成功不是靠梦想和希望，而是靠努力和实践1只有在天空最暗的时候，才可以看到天上的星星2上帝说：你要什么便取什么，但是要付出相当的代价3现在站在什么地方不重要，重要的是你往什么方向移动。4宁可辛苦一阵子，不要苦一辈子5为成功找方法，不为失败找借口6不断反思自己的弱点，是让自己获得更好成功的优良习惯。7垃圾桶哲学：别人不要做的事，我拣来做！8不一定要做最大的，但要做最好的9死的方式由上帝决定，活的方式由自己决定！0成功是动词，不是名词！20、不要只会吃奶，要学会吃干粮，尤其是粗茶淡饭。