第四節(jié)熱機(jī)效率和環(huán)境保護(hù)

學(xué)習(xí)目標(biāo)：（1）知道燃料在燃燒的過程中，燃料的化學(xué)能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能。（2）從生活中體會不同燃料燃燒釋放熱量的能力不同，建立熱值的概念。能說出熱值的單位及所表示的物理意義。（3）會查燃料的熱值表。能根據(jù)燃料的熱值計算一定質(zhì)量的燃料完全燃燒所釋放的熱量。（4）知道熱機(jī)工作時燃料釋放能量的主要流向；知道什么是熱機(jī)效率和提高熱機(jī)效率的主要途徑。（5）知道熱機(jī)與環(huán)境保護(hù)的關(guān)系

無論是燒菜做飯，還是奔馳的汽車與火車，乃至直入蒼穹的火箭等都離不開燃料。即從原始人類學(xué)會用火的那天起，至今，人們使用的能量絕大部分還是通過燃料燃燒獲得的。那么燃料燃燒釋放的能量究竟有多少用來做了有用功？以及燃料的燃燒對環(huán)境會造成那些影響呢？今天我們一起來學(xué)習(xí)“第四節(jié)熱機(jī)效率和環(huán)境保護(hù)”。說明：不同燃料燃燒釋放能量的能力不同交流與討論：如何比較不同燃料燃燒釋放能量的能力的不同？1Kg某種燃料完全燃燒放出的能量（熱量），叫做這種燃料的熱值，熱值用q表示。一.燃料的熱值單位：J/Kg熱值反應(yīng)的是燃料釋放熱量的能力，只與物質(zhì)的種類有關(guān)

常見燃料的熱值1Kg某種燃料完全燃燒放出的能量（熱量），叫做這種燃料的熱值，熱值用q表示。單位：J/KgQ=mq公式：一.燃料的熱值或：Q=Vq燃料完全燃燒釋放的熱量燃料的質(zhì)量燃料的熱值

或J/m3例題：計算4Kg柴油完全燃燒釋放的熱量。（q=4.3×107J/Kg）已知：m=4Kg,q=4.3×107J/Kg求:Q解:Q=mq=4Kg×4.3×107J/Kg=1.72×108J答:完全燃燒釋放的熱量為1.72×108J二、熱機(jī)效率

熱機(jī)工作時，并不能將燃料所蘊(yùn)藏的化學(xué)能全部用來對外做有用功，有很大一部分能量在工作過程中損耗掉了。

由圖可見，真正能轉(zhuǎn)變?yōu)閷ν庾鲇杏霉Φ哪芰恐皇侨剂先紵龝r所釋放能量的一部分。熱機(jī)效率：熱機(jī)轉(zhuǎn)變?yōu)橛杏霉Φ哪芰颗c燃料完全燃燒所釋放的能量的比值稱為熱機(jī)效率。提高熱機(jī)效率的主要途徑:減少熱機(jī)工作中的各種能量損失.具體方法:首先要減少燃燒過程中的熱量損失;

其次是要盡量簡化機(jī)械傳動部分,并選用優(yōu)良的潤滑材料減小摩擦,以減少機(jī)械損失.如內(nèi)燃機(jī)要掌握好火花塞點火或噴油嘴噴油的最佳時間;蒸汽類熱機(jī),常將煤研磨成粉狀,用風(fēng)吹入鍋爐內(nèi)燃燒.這些措施都可以使燃料燃燒得更充分一些.各種熱機(jī)的效率:蒸汽機(jī):6﹪~15﹪汽油機(jī)：20﹪~30﹪柴油機(jī)：30﹪~40﹪飛機(jī)上的噴氣式發(fā)動機(jī)：50﹪~60﹪想想看：熱機(jī)的效率能達(dá)到100﹪嗎？為什么？不能。因為熱機(jī)在工作過程中一定有能量損失。三、環(huán)境保護(hù)熱機(jī)為人類的發(fā)展做出了重大貢獻(xiàn)，但也帶來了許多環(huán)境污染問題。燃料燃燒對環(huán)境的影響燃料燃燒時排放的煙塵使大氣十分渾濁，排放的二氧化硫、二氧化碳和氮氧化合物，會形成酸雨，危害植物，污染環(huán)境等。機(jī)器的轟鳴，飛機(jī)起飛的噪音令人心情煩躁，影響睡眠。噪音污染大氣污染當(dāng)堂檢測反饋A2、航天工業(yè)中的火箭是用液態(tài)氫作為燃料的，這是因為液態(tài)氫具有（）

A、較小的質(zhì)量B、較小的密度

C、較大的比熱容D、較大的熱值D1、四口之家分別單獨使用不同種類的燃料時的平均月消耗分別為：木柴約200千克，煙煤約80千克，液化石油氣約30千克，煤氣約60千克。這四種燃料中的熱值最高的是()A、液化石油氣B、煤氣

C、煙煤D、木柴3、有關(guān)熱值的概念，下列說法中正確的是()A、燃料完全燃燒時，它的熱值最大B、沒有燃燒的燃料，熱值等于零C、燃料燃燒時放出的熱量越多，熱值越大D、燃料的熱值與燃燒情況和質(zhì)量無關(guān)，只與燃料種類有關(guān)。4、無煙煤的熱值大于干木柴的熱值，則()A、燒無煙煤比燒干木柴產(chǎn)生的熱量多B、要使它們放出同樣多的熱量，完全燃燒的無煙煤的質(zhì)量小于完全燃燒的干木柴的質(zhì)量C、燒無煙煤比燒干木柴產(chǎn)生的煙塵多D、煤比木柴含有的熱量多DB5、柴油機(jī)是工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中常用的熱機(jī)，已知某型號柴油機(jī)的效率是30%，在柴油機(jī)內(nèi)完全燃燒2千克柴油能放熱

J，這些熱通過柴油機(jī)的轉(zhuǎn)化能對外做有用功

J。

（柴油的熱值為3.3×107J/kg)6.6×1071.98×1076、用煤氣灶既方便又環(huán)保，一般的煤氣灶正常工作時。15min可使質(zhì)量為4Kg、溫度為23℃的水沸騰，該城市水的沸點為93℃，求：⑴水吸收的熱量；⑵若煤氣灶放出的熱量70%被水吸收，煤氣灶實際放出的熱量為多少?【C水=4.2×103J／(kg·℃)】解（1)Q吸=Cm(t2-t1)=4.2×103J／(kg·℃)×4kg×(93℃-23℃)=1.176×106J（2）∵Q吸=70%Q放

∴Q放=Q吸/70%=1.176×106J/70%=1.68×106J7、完全燃燒140克焦炭（焦炭的熱值為3.0×107J/kg)能放出多少熱量？若這些熱量的30%被水吸收，則能使30kg、20℃的水溫度升高到多少度？已知：m=0.14kgq=3.0×107J/kg

求Q：解：Q=mq=0.14×3.0×107J/kg=4.2×106J已知：m=30kgc=4.2×103J/(kg.℃)t1=

20℃Q吸=30%Q放求：