PPT《柴薪》

柴薪 煤炭 石油 天然气 从哪里获得内能? 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? 经验告诉我们,等质量的煤和干木柴,充分燃烧,煤放出的热量要比柴多得多.

我们用热值这个概念来表示燃料放出热量的本领.

一、燃料的热值 想想议议 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. 国际单位:焦每千克;

符号:J/kg. 气体燃料的单位:焦每立方米;

符号:J/m3. 1.热值 热值在数值上等于1 kg某种燃料完全燃烧放出的热量. (1)定义 (2)物理意义 (3)单位 Q:燃料完全燃烧释放的热量q:燃料的热值m:燃料的质量、V:燃料的体积 计算热量公式:Q放=mq (液体和固体)Q=Vq (气体) 请说出你熟悉的燃料的热值,并说明其物理意义. 2.了解燃料的热值表 热值是燃料的一种特性,其大小只与燃料的种类有关,与燃料的质量(体积)、是否完全燃烧无关.木炭: 3.4*107J/kg物理意义:煤气: 3.9*107J/m3物理意义:1立方米煤气完全燃烧时放出的热量是3.9*107J 1千克木炭完全燃烧时放出的热量是3.4*107J 为什么发射火箭上天要用氢做燃料? 3.有关燃料燃烧放热的计算 想一想 根据热值表,计算一下1吨氢完全燃烧放出多少焦耳的热量? 再算算,若用干木柴完全燃烧来获得这些热量,需要多少吨干木柴? 氢的热值是1.4*108 J/kg 干木柴的热值1.2*107 J/kg 放出热量Q = 热值*质量 =1.4*108 J/kg* 1*103 kg =1.4*1011 J 需要干木柴 约12吨干木柴完全燃烧放出的热量等于1吨氢完全燃烧放出的热量. 讨论交流: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? 由于机械传动等,克服摩擦所消耗的能量 燃料很难全部燃烧,燃料的化学能不能全部释放 机械传热损失一部分能量 热机真正转变为对外做功的部分 废气排出带走的能量 热机中燃料释放能量的主要走向示意图 * 燃料完全燃烧放出的能量 废气带走的能量 散热、克服摩擦损失 机械能 1.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,叫做热机的效率. 在内燃机中燃料是否能够完全燃烧?燃料燃烧释放的能量都到哪里去了? 无用的机械能 有用机械能

二、热机的效率 想一想 燃气内能 损失的内能 热机的效率

2、热机在工作过程中造成能量损失的因素有: 燃料很难全部燃烧;

排出的废气带走能量;

热机部件要散热;

克服运转机件之间的摩擦消耗能量.

3、提高热机效率的方法: 尽量让燃料充分燃烧;

设法利用废气的能量;

减少能量损失;

保证良好的润滑.

4、提高热机效率的途径和节能方法: 1)尽量使燃料充分燃烧(把煤磨成煤粉或煤粒,加大与氧气的接触面积) 2)保证良好润滑减少摩擦;

3)尽量降低各种热损失;

(尾气、缸体等) 4)在热机的各种损失中,废气带走的能量最多,设法利用废气的能量是提高燃料利用率的重要措施.(热电站)

3、能量损失、热机效率不高的原因: 1)燃料的不完全燃烧 2)气缸部件吸热后的热量散失 3)废气带走的热量 4)克服摩擦做功而消耗的能量 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%~45% * 化学能(100 ) 内能 机械能 燃烧不完全损失的能量 废气带走的能量 克服摩擦损失的能量 电流通过导线时发热损失的能量 散热损失的能量 发电机 蒸气轮机 锅炉 散热损失的能量 克服摩擦损失的能量 电能(30) 火电站能流图 (1)热机的效率是热机性能的重要指标 2.提高热机效率,节约能源,减少污染 (2)提高效率的途径: 改进热机,提高效率;