第十四章内能的利用第二节衡东六中李中桂1、四冲程汽油机有哪几个冲程？各冲程的能
量转化情况如何？2、你能判断下列各情况为四冲程内燃机的哪个冲程吗？吸气冲程压缩冲程做功冲程排气冲程固体燃料液体燃料
气体燃料燃料可分为三种日常生活中常用到的燃料有哪些？燃料：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。一、燃料燃烧:化学能转变为内能1、定义：把1kg某种燃料在完全燃烧时所放出的热量叫做燃料的热值。2
、符号：q3、单位：J/kg（J/m3）固体和液体燃料气体燃料5、热值是
燃料属性，与质量无关。热值是反映燃料燃烧时化学能转化为内能的本领的大小的物理量。二、燃料的热值（q）：4、意义：3.4×10
7J/kg：表示1kg的煤在完全燃烧时所放出的热量为3.4×107J。例：航天工业中的火箭是用液态氢作为燃料的，这是因为液态氢
具有A、较小的质量B、较小的密度C、较大的比热容D、较大的热值6、公式：Q=mq燃料完全燃烧释放的热量J燃料
的热值J/kg（kg/m3）质量kg（Q=Vq）体积m3例题：完全燃烧140克焦炭（焦炭的热值q为3.0×107J/k
g)能放出多少热量？已知：m=0.14kgq焦炭=3.0×107J/kg求：Q解Q=mq焦炭=0
.14kg×3.0×107J/kg=J答：……….若用沼气燃烧放出相同热量，需要多少沼气？干木柴烟煤汽油请
计算：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散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三热机效率：用来做有用功的能量与燃料完全燃烧释放的能量的比值η=W有Q放汽油机的效
率：20~30%柴油机的效率：30~45%你认为它们的效率比你想象的高？还是低？猜猜看：汽油机、柴油机的效率大约是多少
？想一想热机的效率能达到100%吗？为什么？不能达到100%，因为热机中可用于做有用功的能量只是燃料完全燃烧所放出的能
量的一部分，因为各种热量损失以燃料条件的限制，这部分能量远远小于总能量，所以其与燃料完全燃烧所放出的总能量的比值必然小于1，即热机
效率小于100%。议一议怎样提高热机的效率？使燃料充分燃烧;煤磨成粉末壮吹进炉膛燃烧尽量减少各种热量损失；在热机的设计和
制造上采用先进的技术；注意保养，保证良好的润滑，减少因克服摩擦阻力而额外消耗的能量。环境保护热机为人类的发展做出了重大贡献，
但也带来了许多环境污染问题：1.对人体健康的直接危害,硫酸雾和硫酸盐雾的毒性比二氧化硫大得多,可以侵入肺的深部组织,引起肺水肿等
疾病而使人致死.2.引起河流、湖泊的水体酸化,严重影响水生动植物的生长.3.破坏土壤、植被、森林.4.腐蚀金属、油漆、皮革、
纺织品及建筑材料.5.渗入地下,使水中铝、铜、锌、镉的含量比中性地下水中高很多倍.酸雨的危害结束热机与环境Ⅰ、热机的利用
带来的环境污染⑴、废气污染Ⅱ、怎样控制热机对环境造成的污染a、排出的废气温度较高。使城市温度升高，会形成“热岛效应
”。b、废气中含有各种对人体有害的气体和粉尘，直接影响人们的身体健康和动植物的生存。⑵、噪声污染⑴改进燃烧设备，
消除烟尘；⑵提高燃料的综合利用，采取集中供热⑶充分利用污染少和无污染的能源⑷在内燃机排气管上安装消声器，以减少噪
声污染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。洛杉机光化学烟雾事件是指4
0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)，5～10月阳光强烈。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。例题：把10kg40℃的水烧开，需要完全燃烧多少kg的干木
柴？（已知干木柴的热值为1.2×107J/kg，外界为标准大气压，并且燃料完全燃烧放出的热量有50％被水吸收）当堂检测反馈1
、四口这家分别单独使用不同种类的燃料时的平均月消耗分别为：木柴约200千克，烟煤约80千克，液化石油气约30千克，煤气约60千克。
这四种燃料中的热值最高的是(）A、液化石油气B、煤气C、烟煤D、木柴A2、航天工业中的火箭是用液态氢作
为燃料的，这是因为液态氢具有（）A、较小的质量B、较小的密度C、较大的比热容D、较大的热值D3、柴油机是工农业生
产中常用的热机，已知某型号柴油机的效率是30%，在柴油机内完全燃烧2千克柴油能放热J，这些热通过柴油机的转化能
对外做有用功J。（柴油的热值为3.3×107J/kg4、完全燃烧140克焦炭（焦炭的热值为3.0×107
J/kg)能放出多少热量？若这些热量的30%被水吸收，则能使30kg、20℃的水温度升高到多少度？6.6×1071.98×1
07巩固练习：1、为节约能源，需提高热机的效率。下列措施中不能提高热机效率的是（）A尽量使燃料
充分燃烧B尽量增加热机的工作时间C尽量减少废气带走的热量D尽量减少热机部件间的摩擦B
巩固练习：2、以下交通工具中，常用汽油机作为动力的是（）A轻
型轿车B重型运载卡车C手扶拖拉机D磁悬浮列车A3、完全燃烧10g
的酒精放出热量,若这些热量全部被水吸收可使1Kg20oC的水升高多少oC？(q=1.2×107J/Kg)4、一台燃气热水器，每分
钟消耗煤气0.02Kg能将5Kg的水从15oC加热到45oC，那么热水器的效率为多少？（q=3.78×107J/Kg）5、把
0.5Kg的木炭，完全燃烧后有25%的热量被50Kg。温度为90oC的水吸收，求水温升高多少？（q=3.4×107J/Kg）（在1
标准大气压下）6、某锅炉的效率是40%，完全燃烧25Kg的烟煤，放出多少热量？这台锅炉有用的热量是多少？如果这些热量全部被1.4
5t的水吸收，可使水温升高多少？（q=3.4×107J/Kg）7、某中学为学生供应开水，用锅炉将200kg的水从25℃加热到1
00℃，燃烧了6kg的无烟煤。试求（1）锅炉内200kg的水吸收了多少热量？（2）6kg无烟煤完全燃烧放出的热量是多少？（
3）此锅炉的效率是多少？（无烟煤的热值是3.4×107J/kg）7、某太阳能热水器的装水量为100kg，集热管接收太阳能的有效面积为2m2，已知每小时每平方米的接收面积上有效接收太阳能约为2.1×106J，则该热水器每小时水温升高多少？8、把100g、80℃的热水与300g的冷水混合，混合后得到35℃的温水，设热水放出的热量全部被冷水吸收，求热水放出的热量和冷水的初温。 |
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