资源简介

(共24张PPT)
燃料的分类：
柴草
汽油
煤气
煤
煤油
天然气
燃料燃烧过程是什么能向什么能转化？
第十四章 内能的利用
第3节 热机的效率
一、燃料的热值
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，这个特性可以用热值表示．
固体燃料液体燃料气体燃料燃料可分为三种【请你说说】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、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。如图表示一个四口之家使用某种燃料时的月消耗量。使用不同燃料，消耗量是不同的。为什么？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。在物理学中，某种燃料完全燃烧所放出的热量与所用该燃料的质量之比叫做燃料的热值。热值的符号：q单位：J/kg （J/m3）固体和液体燃料气体燃料燃料的热值知识点1
燃料的热值
不同时代的主要燃料有所不同
主要原因：①开采技术的局限
②不同时代对能量的需求不一样
那是什么原因让主要燃料从草材到煤炭再到更多的能源呢？
下面请大家分组做热值实验，进行探究:
小组1：利用蜡烛去将水升温至100℃，升温前先称量蜡烛的质量，烧开后再称量蜡烛的质量，记录时间以及蜡烛的质量变化。
小组2：利用酒精灯去将水升温至100℃，操作同小组1相同。
小组3：利用蜂窝煤去将水升温至100℃，操作同小组1相同。
根据热值表，计算一下10吨氢完全燃烧放出多少焦耳的热量？氢的热值是1.4×108 J/kg
若用干木柴完全燃烧来获得这些热量，需要多少吨干木柴？干木柴的热值1.2×107 J/kg
放出热量Q = qm
=1.4×108 J/kg× 10×103 kg
=1.4×1012 J
需要干木柴
约120吨干木柴完全燃烧放出的热量等于10吨氢完全燃烧放出的热量。
以小组合作--一人走三人留 对照完成
新课讲授
交流与讨论
1.用煤烧水时，煤能完全燃烧吗？
2.煤燃烧放出的热量能全部被水吸收吗？
新课讲授
观察与思考
不能
不能
燃烧干木材:
水的末温是62 ℃
燃烧酒精：
水的末温是83 ℃
燃料 水的初温t0/℃ 水的末温t/℃
5 g 酒精 28 83 55
5 g 干木柴 28 62 34
用质量相等的酒精和干木柴分别给两杯完全相同的水加热，两杯水升高的温度不同，用酒精加热的水升高的温度多.
实验结论：
结合实验结论及经验判断，燃烧相同质量的不同燃料，放出的热量是否相同
例如：燃烧1 kg煤放出的热量，是燃烧1 kg干木柴放出热量的两倍多.
思考
质量相等的不同燃料，燃烧时放出的热量通常是不同的.
观察与思考
使燃料充分燃烧；
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；
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。
如何提高热机效率？
君子坦荡荡，小人长戚戚
观察思考
为什么发射火箭上天要用氢做燃料？
君子坦荡荡，小人长戚戚
6. 某中学为学生供应开水，用锅炉将200kg水从25℃加热到100℃，燃烧了6kg的无烟煤。试求：
（1）锅炉内的200kg水吸收的热量是多少焦耳？
（2）6kg的无烟煤完全燃烧放出的热量是多少焦耳？
（3）此锅炉的效率是多少？
巩固归纳
7. 已知干木柴的热值是1.2×107 J/kg，完全燃烧0.7 kg干木柴能放出多少热量？假设这些热量全部被水吸收，能使多少千克水的温度由20 ℃升高到70 ℃？已知水的比热容为4.2×103 J/(kg·℃)。
生活情境
710.9946m3 710.971m3 = 0.0236m3
710.971m3
710.9946m3
这些煤气能放出多少热量？它们都被水吸收了吗？
利用家用煤气灶，把质量是1kg的水，从25℃加热至100℃，消耗多少煤气？
Q放=qV=3.9×107J/m3×0.0236m3=9.204×105J
Q吸=cm(t-t0)=4.2×103J/(kg.℃)×1kg×(100℃-25℃)=3.15×105J
思考为什么Q吸≠Q放。原因：有热散失
如果燃料释放的能量用来开动热机，这些能量会不会全部用来做有用功呢？
散热、机械损失
废气内能
有用机械能
燃气内能
四．热机的效率：
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
η=
W有
Q放
变形：
W有 有用功 机械能 发动机做功 牵引力做功
2.公式：
Q放=mq 或 Q放= vq
6. 提高热机效率不但能节约能源，还能减小污染。关于提高热机的效
率，下列措施中正确的是（　A　）
A. 尽量减少废气带走的热量
B. 尽量增加燃料的质量
C. 尽量增加热机的工作时间
D. 尽量使用功率大的热机
A
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
7. 汽油的热值是4.6×107J/kg，它的含义是
。汽油燃烧时将 能转化为内能，完全燃
烧 kg的汽油放出2.3×108J的热量。
1kg汽油完全燃烧放出来
的热量为4.6×107J　
化学　
5　
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
热效率
1. 让燃料更加充分地燃烧，如把煤磨成煤粉或煤粒，以加大煤与氧
气的接触面积，再把空气吹进炉膛，就会比煤块燃烧得更充分.
2. 增大烧水时水和炉子的接触面积，从而减少热量的散失.
3. 炉壁选用隔热材料，减少热量的散失.
如何提高燃料的利用率
思考
概念:
吸收的能量占燃料完全燃烧放出能量的比值.
1.
公式:
2.
例 用天然气将1 kg的水烧开(从25 ℃加热到100 ℃)，共使用0.0236 m3的天然气.(q天然气=4.0×107 J/m3)
(1)这些天然气完全燃烧放出热量是多少J？
(2)水吸收的热量是多少J？
(3)用于加热水的热量占天然气燃烧时释放热量的多少？
Q放=q天然气V= 4.0×107 J/m3×0.0236 m3= 9.44×105 J
解：(1)天然气完全燃烧放出热量
(2)水吸收的热量Q吸=cm(t-t0)
=4.2×103 J/(kg·℃)×1 kg×(100 ℃ 25 ℃)
=3.15×105 J
Q＝qV
Q＝cmΔt

展开更多......

收起↑