内容正文:
3 热机效率
第二章 改变世界的热机
一、回顾:
请同学们回顾前面学习的知识,回答下列问题:
1、什么是机械效率__________________;公式:______。
2、机械效率为什么永远小于1?_____________________。
3、燃料的燃烧是______能转化为_____能。
4、热机是_________________________________的装置。
5、汽油机工作时,燃料在汽缸内部燃烧,产生的内能全部转化成机械能了吗?为什么?
有用功跟总功的比值
由于额外功的存在
化学
内
通过燃料燃烧获取内能并转化为机械能
没有。因为:
①废气带走很大一部分能量:排气冲程废气的温度较高,内能较大。
②一部分能量消耗在散热上:冷却水带走能量。
③克服摩擦做功:活塞和曲轴在运动时克服摩擦做功。
1、请同学们对课本P29图2-3-2汽车内燃机的能量流向进行认真的阅读并交流,并把这些数据转换成饼图。
废气
33~35%
冷却水
30~32%
有用功
24~30%
摩擦
7~9%
二、读书思考
2、讨论交流:根据你所画的饼图,认真分析能量的主要流向,提出当今科技所面临的问题。
3、读一读、想一想
请同学们阅读P30一些热机的效率然后回答下列问题:
(1)不同热机的热机效率不同,热机的效率越高意味着消耗相同的质量的燃料输出的有用功越______。
(2)提高热机效率的有效办法:
①使燃料充分燃烧。
②尽量减少各种热损失。
③在热机设计和制造上,采用先进的技术。
④保证良好的润滑减少因摩擦。
多
一、定义:在热机里 的那部分能量跟 的能量之比,叫做热机的效率。热机的效率都 。
热机效率
【注意】热机效率指有效利用的热量与燃料完全燃烧放出的热量的比值,而不是有效利用的热量与实际放出热量的比值。
用来做有用功
燃料完全燃烧所获得
小于1
Q放
×100%
η=
W有
4、看一看
洛杉机光化学烟雾事件
首先,什么是光化学烟雾呢?氮氧化物、烃类等一次污染物在阳光紫外线的作用下发生一系列光化学反应,生成臭氧(占产物85%以上)、过氧乙酰硝酸酯、高活性自由基、醛类、酮类和有机酸等二次污染物,这些一次污染物和二次污染物形成的混合物称为光化学烟雾,它呈浅兰色、有刺激性和很强的氧化性,可造成人类及动植物疾病、建筑物毁坏等危害。
4、看一看
洛杉机光化学烟雾事件是指40年代初期至50年代,发生于美国洛杉机市的一系列光化学烟雾事件的总称。
该市临海依山,处于50公里长的盆地中,一年有300天出现逆温(即大气层某一高度上的温度不随高度递减,出现反常增加或不变。这会阻碍大气向上的对流扩散和污染物的扩散)。
由于大量汽车排放含氮氧化物、碳氢化合物、一氧化碳等废气,加之洛杉机市特殊的地理及气候条件,自1943年开始,形成了多次光化学烟雾事件。当地居民纷纷反应有眼睛或喉咙刺激,其中以1952年的一次最为严重,大批居民发生眼睛红肿、喉痛、咳嗽、皮肤潮红等症状,严重者心肺功能衰竭,导致近400位65岁以上老人死亡。此外,植物大面积死亡,车祸增多。
4、看一看
请同学们看课本P31“地球就在我们手中”,从中可以认识到热机不仅给人类发展做出了极大贡献,同时也带来了不容忽视的环境污染,作为青少年你应该如何做?
青少年应提高自身的环保意识,在头脑中牢牢树立保护环境的观念;增强法制观念,严格依法律己,决不做污染环境的事;积极同破坏环境的行为作斗争,发现有人污染、破坏环境要及时向有关部门举报;从身边的小事做起,积极参加义务植树,爱护花草树木等;向周围的群众宣传环境保护的重要性等。
【课堂检测】
1、下列说法中不正确的是( )
A、热机的效率一定小于1;
B、燃料燃烧时放热越多,热值越大;
C、火箭用液氢做燃料,是因为氢气热值大;
D、以上说法都正确。
2、在内燃机的工作过程中,做功过程实现_______能转化为______能。
3、热机是把_____能转化为_______能的机器。一个工作循环包括______、______、______和______冲程,其中对外做功_____次。
4、以下提高热机效率的方法中,错误的是( )
A、尽量减小热机功率; B、尽量使燃料充分燃烧;
C、保证转动部分良好的润滑; D、尽量减少各种热散失。
B
内
机械
内
机械
吸气
压缩
做功
排气
一
A
5、下列热机中热机效率从高到低的是( )
A、蒸汽机、汽油机、柴油机;
B、蒸汽机、柴油机、汽油机;
C、柴油机、汽油机、蒸汽机;
D、汽油机、柴油机、蒸汽机。
6、如图为内燃机的能流图,则内