人教版九年級(jí)物理全冊(cè)《熱機(jī)的效率》內(nèi)能的利用PPT免費(fèi)課件下載,共26頁(yè)。
學(xué)習(xí)目標(biāo)
了解熱機(jī)的效率。
了解不同材料的熱值。
了解熱機(jī)的使用對(duì)社會(huì)的貢獻(xiàn)和給環(huán)境帶來(lái)的影響。
燃料的熱值
人類在原始社會(huì)就知道燃燒柴薪來(lái)取暖、燒飯。在現(xiàn)代社會(huì),人類所用的能量很大一部分依然是從燃料的燃燒中獲得的。
燃燒相同質(zhì)量的不同燃料,放出的熱量是不同的。例如,燃燒1 kg煤放出的熱量,是燃燒1 kg木柴放出熱量的兩倍多。我們把某種燃料完全燃燒放出的熱量與其質(zhì)量之比,叫作這種燃料的熱值。
熱值在數(shù)值上等于1 kg某種燃料完全燃燒放出的熱量。熱值的單位由熱量的單位和質(zhì)量的單位組合而成。在國(guó)際單位制中,熱量的單位是焦耳,質(zhì)量的單位是千克,則熱值的單位是焦每千克,符號(hào)是J/kg。
熱機(jī)的效率
燃料很難完全燃燒,放出的熱量往往比按熱值計(jì)算出的要小,而且有效利用的熱量又比放出的熱量要小。例如,用煤燒水,有效利用的熱量只是被水吸收的熱量。高溫的煙氣帶走了相當(dāng)一部分熱量,還有一部分熱量直接散失掉了。
熱機(jī)
通常的鍋爐,燃料利用率比較低,因此在節(jié)約能源上改造的潛力很大。例如,取暖用的小型鍋爐,如果把煤磨成煤粉或煤粒,從而加大與氧氣的接觸面積,再把空氣吹進(jìn)爐膛,就會(huì)比煤塊燃燒得更充分,從而提高燃料的利用率。
在內(nèi)燃機(jī)中燃料是否能夠完全燃燒?燃料燃燒釋放的能量都到哪里去了?
對(duì)于熱機(jī)而言,燃料釋放的能量只有一部分用來(lái)做有用功,還有相當(dāng)一部分能量散失了。用來(lái)做有用功的那部分能量,與燃料完全燃燒放出的能量之比,叫作熱機(jī)的效率。
熱機(jī)的效率
蒸汽機(jī)的效率很低,只有6%~15%。內(nèi)燃機(jī)中,燃料是在汽缸內(nèi)部燃燒的,而且燃料與空氣混合充分,燃燒得比較完全,所以內(nèi)燃機(jī)的效率比蒸汽機(jī)的高。汽油機(jī)的效率為20%~30%,柴油機(jī)的效率為30%~45%。
熱機(jī)的效率是熱機(jī)性能的重要指標(biāo)。熱機(jī)的效率高,在做功同樣多的情況下,就消耗更少的燃料,從而節(jié)約能源,減少污染。在設(shè)計(jì)和制造熱機(jī)時(shí),要不斷改進(jìn)和創(chuàng)新,以減少各種能量損失,提高效率。
在熱機(jī)的能量損失中,廢氣帶走的能量最多。設(shè)法利用廢氣的能量,是提高燃料利用率的重要措施。大型發(fā)電機(jī)常常用蒸汽輪機(jī)推動(dòng),為了提高燃料的利用率,人們利用蒸汽輪機(jī)排出的廢氣來(lái)供熱,這就是熱電站。這種既供電又供熱的熱電站,比起一般的火電站,燃料的利用率大大提高。
知識(shí)點(diǎn)
熱機(jī)的效率:
(1)定義:用來(lái)做有用功的那部分能量,與燃料完全燃燒放出的能量之比,叫作熱機(jī)的效率。(2)計(jì)算公式:𝜂=Q_有/Q_總 ×100%,Q_有表示用來(lái)做有用功的那部分能量,Q_總表示燃料完全燃燒放出的能量,𝜂表示效率。(3)提高效率:①盡量使燃料充分燃燒;②盡量減少各類熱量的損失;③在熱機(jī)的設(shè)計(jì)和制造上,采取先進(jìn)技術(shù);④使用時(shí),注意保養(yǎng),保證良好的潤(rùn)滑,減少因克服摩擦阻力而額外消耗的功。
燃料的熱值:(1)定義:熱值是指某種燃料完全燃燒放出的熱量與其質(zhì)量之比,是一種物質(zhì)特定的性質(zhì)。(2)單位:J/kg,讀作焦每千克。(3)理解:熱值在數(shù)值上等于1 kg某種燃料完全燃燒放出的熱量。氣體燃料的熱值在數(shù)值上等于1〖 m〗^3燃料在標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)下完全燃燒放出的熱量。單位是焦每立方米,符號(hào)是J/m^3。(4)計(jì)算公式:固體燃料完全燃燒釋放的熱量的計(jì)算公式:Q=𝑚q。氣體燃料完全燃燒釋放的熱量的計(jì)算公式:Q=Vq。Q 表示熱量(J),q 表示熱值(J/kg),m表示固體燃料的質(zhì)量(kg),V 表示氣體燃料的體積(m^3)。
環(huán)境保護(hù)
(1)熱機(jī)帶來(lái)的環(huán)境污染:廢氣污染、噪聲污染、熱污染。
(2)保護(hù)措施:改進(jìn)燃燒設(shè)備,消除粉塵;提高燃料的綜合利用率,采取集中供暖;開(kāi)發(fā)利用污染小和無(wú)污染的能源,如太陽(yáng)能、地?zé)崮�、風(fēng)能等;在內(nèi)燃機(jī)排氣管上安裝消聲器,以減少噪聲污染。
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