资源简介

13.4 热机效率和环境保护
教学目标
1.建立热值概念．
2.知道热值是燃料的重要特性，能利用热值表进行有关燃料放热的简单计算．
教学重点
了解热机效率，知道热机工作时燃料释放能量的主要流向．
教学难点
知道可以怎样提高热机效率以及提高热机效率的意义所在．
教学过程
一、导入
人类利用的能量
主要是从燃料燃烧中获得的内能
它们都离不开燃料
二、新课讲解
1、常见的燃料：
煤、石油、天然气、木材或植物秸秆等
固体燃料、气体燃料、液体燃料
2、燃料的共同特点：
燃料燃烧的过程是化学能转变为内能的过程
想想议议
不同燃料的放热本领相同吗？怎么比较它们谁的放热本领强呢？
无论是烧菜做饭，还是奔驰的汽车与火车，乃至直入苍穹的火箭等都离不开燃料．从原始人类学会用火的那天起，人们利用的能量绝大部分还是通过燃料燃烧获得的．
那么燃料燃烧释放的能量究竟有多少用来做了有用功？燃料的燃烧对环境又会造成那些影响呢？
三、热值
是用来反映燃料燃烧放热本领的物理量
我们把某种燃料完全燃烧放出的热量与其质量之比，叫做这种燃料的热值。
物理意义：热值在数值上等于1 kg（或1 m3）质量（或体积）的某种燃料完全燃烧放出的热量。
单位
国际单位：焦每千克；符号：J/kg。
某些气体燃料的单位：焦每立方米；符号：J/m。
公式
某些气体：
m——燃料的质量
Q——燃料完全燃烧放出的热量
V——燃料的体积
燃料的种类不同，燃料的热值一般不同。
燃料的种类不同，燃料的热值也有可能相同，如煤油和汽油等。
对热值的理解
热值是燃料的一种特性，反映了不同燃料在燃烧过程中，化学能转化为内能的本领的大小。燃料的热值只与燃料的种类有关，与燃料的形态、质量、体积以及是否完全燃烧无关。
在热值的定义中，“完全燃烧”是烧完、烧尽的意思，一般在利用燃料的时候是很难做到完全燃烧的。
四、热机效率
热机工作时，并不能将燃料所蕴藏的化学能全部用来对外做有用功，有很大一部分能量在工作过程中损耗掉了。
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。
热机效率：
热机运转中，对外做的有用功与燃料完全燃烧所释放的能量的比值称为热机效率。
公式：
蒸汽机的效率只有6%~15%
汽油机的效率为 20%~30%
柴油机的效率为30%~40%
喷气式发动机效率为50﹪~60﹪
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.
具体方法：
（1）使燃料充分燃烧；
（2）减少热量损失；
（3）保持良好的润滑，减小摩擦；
（4）采用先进技术设计和制造热机
五、环境保护
热机为人类的发展做出丑了重大贡献，但也带来了许多环境污染问题：
酸雨的危害
1.对人体健康的直接危害,硫酸雾和硫酸盐雾的毒性比二氧化硫大得多,可以侵入肺的深部组织,引起肺水肿等疾病而使人致死.
2.引起河流、湖泊的水体酸化,严重影响水生动植物的生长.
3.破坏土壤、植被、森林.
4.腐蚀金属、油漆、皮革、纺织品及建筑材料.
5.渗入地下,使水中铝、铜、锌、镉的含量比中性地下水中高很多倍.
讨论交流
提高热机效率的方法：
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；
充分开发利用污染少和无污染的新能源。
六、小结
小结：
1、热值：
①概念：把1千克某种燃料完全燃烧释放出的能量（热量）叫做这种燃料的热值。用q表示。
②单位； ③公式：
J/kg（固体、液体） J/ m3（气体）
④计算：
Q＝mq（或Q＝Vq）
2、热机效率：
①概念：
热机转变为有用功的能量与燃料完全燃烧所释放的能量的比值称为热机效率。用η表示。
②提高热机效率的途径：
具体措施：减少热机各种能量损失
公式：η＝Q有/Q总×100％
3、保护环境，从我做起。
首先要减少燃烧过程中的热量损失;
其次是减小机械摩擦以减少机械损失.
再次是尽量简化机械传动部分, 以减少机械损失.

展开更多......

收起↑