内容正文:
它们都离不开燃料。
燃料燃烧的过程是化学能转变为内能的过程.
情境导入
1、你知道的燃料有哪些,它们分别属于哪一类?
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.
燃料可分为三种:
固体燃料、液体燃料、气体燃料
料
思考讨论
要烧开同一壶水,现有三种燃料:干草、木柴、煤炭,需用燃料用量一样吗?为什么呢?
可能是不同的燃料燃烧放热的能力不同
2、热值
1kg某种燃料完全燃烧放出的热量叫做这种燃料的热值(q)。
热值是燃料的一种特性。
热值大小与燃料的质量、燃烧程度 。
q=Q/m
【定义】
【公式】
【单位】
J/kg
J/m3
燃气:q=Q/V
【辨析】
【意义】
一些燃料的热值
燃料 热值 J/kg 燃料 热值 J/kg
干木柴 约1.2×107 柴油 4.3×107
烟煤 约2.9×107 煤油 4.6×107
无烟煤 约3.4×107 汽油 4.6×107
焦炭 3.0×107 氢 1.4×108
木炭 3.4×107 煤气 约3.9×107J/m3
酒精 3.0×107 沼气 约1.9×107J/m3
小资料
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
固体或液体燃料: Q放 = mq
气体燃料: Q放 = Vq
木炭: 3.4×107J/kg
物理意义: 1千克木炭完全燃烧时放出的热量是3.4×107J
1.关于燃料的热值正确的是【 】
A.燃料的热值与燃料的燃烧程度有关
B.燃料的热值与燃料的种类有关
C.燃料的热值与燃料的多少有关
D.燃料的热值与上面三个因素都有关
B
2.小明某次用火炉烧水时,共消耗了1.5 kg的烟煤,试计算这些烟煤完全燃烧放出多少焦的热量( 烟煤的热值 q = 2.7×107 J / kg )?
解:∵ m= 1.5 kg q= 2.7 × 107 J / kg
∴ 由 Q = mq 可得:
Q = mq = 1.5 kg × 2.7 × 107 J / kg
=4.05 × 107 J
随堂练习
3. 用家用燃气热水器烧水洗澡,假如洗一次澡要用掉天然气 0.14 m3 .
问:完全燃烧这么多的天然气能放出多少焦的热量?( q = 8 × 107 J / m3 )
解:∵ V= 0.14 m3 q= 8 × 107 J / m3
∴ 由 Q = Vq 可得:
Q = Vq = 0.14 m3 × 8 × 107 J / m3
=1.12 × 109 J
答:完全燃烧这么多的天然气能放出1.12 × 109 J的热量.
在内燃机中,燃料所释放的能量都到哪里去了?
做有用功的能量
废气带走的能量
汽缸散热及摩擦损失的能量
【效率】
3、热机效率
*
锅炉有效利用的热量与燃料完全燃烧放出的热量之比,叫做锅炉的效率。
1、定义:
2、提高锅炉效率的方法
(1)让燃烧尽可能充分,如把煤磨成粉,用鼓风机吹进炉膛。
(2)减少热量损失,如加大受热面积,
减少烟气带走的热量。
4、锅炉的效率
例:用天然气灶烧水,燃烧1m3的天然气,使100kg的水从20℃升高到70℃.(天然气热值3.2×107J/m3)求:
(1)天然气完全燃烧放出热量.
(2)水吸收的热量.
(3)天然气灶的效率.
解:(1)∵ V= 1m3 q= 3.2 × 107 J / m3
∴ 由 Q = Vq 可得:
Q放 = Vq = 1m3 × 3.2 × 107 J / m3
=3.2 × 107 J
(2) ∵ C= 4.2×103J/(kg·℃) m= 100kg
Δt=70℃-20℃=50℃
∴ 由 Q吸 = Cm Δt可得:
Q吸 = 4.2×103J/(kg·℃) × 100kg × 50℃
=2.1 × 107 J
(3)
答:(略)
1.热机的效率是热机性能的一个重要指标.如:两辆排量相同的小汽车,以相同的速度行驶相同的路程,耗油少的那辆,汽油机的效率高,性能好.
2.能量损失、热机效率不高的原因:
⑴ 燃料的不完全燃烧
⑵ 气缸部件吸热后的热量散失
⑶ 废气带走的热量