1、第 4 节 热机效率和环境保护 【教学目标】 、建立热值概念。知道热值是燃料燃烧放热的特性,了解热值的表示法和 常见燃料的热值,能利用热值表进行有关燃烧放热的简单计算。 、了解热机效率。知道热机工作时燃料释放能量的主要流向,知道可以怎 样提高热机效率,及提高热机效率的意义所在。 、了解热机的利用与人类社会发展的关系,并能简述热机的使用产生的 排放物对环境不良影响,培养自觉的环保意识。 【教学重难点】 教学重点:了解热机效率及提高热机效率的途径,知道在利用热机形成的环 保问题。 教学难点:热机效率的理解,并能用热机效率进行简单计算。 【导学过程】 【创设情景,引入新课】 人要生存,离不开能量,机
2、器要运转,也离不开能量,而内能又是人类和各 种动力机械主要利用的能量形式之一。而燃料的燃烧正是这一来源的主要途径。 下面我们先来讨论燃料及与燃料有关的问题。 【自主预习案】 燃料的热值 1、常见的燃料有哪些,他们在燃烧时都会释放能量,但它们释放能量的能 力是否相同呢?如果不同,那又如何来比较不同燃料燃烧释放能量的能力? 2、 叫做这种燃料的热值,用字母 表示,单位符号是 ,利 用热值计算热量的公式是 思考:给热值下定义时你认为应该注意哪些? 气体燃料通常不用质量而用体积,因此计算气体燃料放热时,公式应该写成 单位符号是 。 3、观察常见燃料的热值表,说明热值是物质的 之一,汽油的 热值是 ,它
3、表示的物理意义是 热机的效率 1、认真阅读课本,掌握热机燃料燃烧能量的走向。 2、机械效率的定义是什么,我们如何定义热机效率? 计算公式应该写成 3、提高热机的效率的途径是 具体措施是 4、热机的效率能否达到 100?为什么? 【课堂探究案】 下图为汽油机做功冲程的示意图。若某型号单缸四冲程汽油机的活塞直径为 60mm(面积 近似取 S3.0 103 m2) ,活塞冲程长度为 L0.06m,某种工作状态下做功 冲程燃气的平 均压强为 p1.010 6Pa,活塞以 n1380 次/分钟作往复运动,汽油机往复 运动两次,对 外做功一次。求:(1)汽油机在此工作状态下燃气每分钟对活塞做的功是 多少?
4、 (2)如果此工作状态下每分钟消耗 20g 汽油,那么可放出多少 热量?汽油 机把内能转化为机械能的效率是多少?(q 汽4.610 7J/kg、不 计摩擦) (4) 、观看图片:燃料燃烧造成的环境污染的有关图片和生活场景。 交流讨论: 通过上面的展示,并联系我们的生活环境谈一谈:燃料燃烧对环境有哪些影 响?( 小组内互相说一说,来试试) 结合生活实际谈谈:为了保护环境,应该怎样从我做起?(小组讨论,自 主发言,大胆发言) 小组内评一评,谁说的最棒。 【当堂训练案】 1、现代火箭用液态氢作燃料,是因为它具有( ) A较大的比热 B较低的沸点 C较大的热值 D较高的 凝固点 2、甲种燃料的热值小于
5、乙种燃料的热值,下列说法正确的是( ) A、甲种燃料比乙种燃料的热量少 B、通风条件越好,供氧越充足,两种燃料的热值越大 C、完全燃烧 mkg 乙种燃料,刚好烧开一壶水,那么用 mkg 甲种燃料也能 烧开这壶水 D、完全燃烧相同质量的两种燃料,乙种燃料放出的热量多 3、近期煤价节节攀升,少数不法商贩将矸石破碎后掺在优质煤中高价销售, 客户为了不上当,最恰当的方法是检测下列物理量中的( ) A、热值 B、比热容 C、温度 D、质量 4、下列关于提高锅炉效率的方法,正确的是( ) A、把块状燃料粉碎成粉末状 B、用鼓风机向炉膛吹气 C、利用热值大的燃料 D、向锅炉加大燃料的投放量 5、东北网哈尔滨 5 月 11 日电,哈尔滨今年将拔掉 140 户企事业单位的燃油 小锅炉,并入热网集中供热,这种做法可以( ) A.提高燃料的热值 B.减少大气污染,有利于环境保护 C.节约能源 D.使 燃料完全燃烧