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第十章 机械能、内能及其转化 六、燃料的利用和环境保护 (一)燃料的种类:   固体燃料 如:干柴 煤等    液体燃料 如:汽油 柴油 酒精等   气体燃料 如:氢气 天然气等 燃料燃烧过程:化学变化,燃料的化学能转化为内能 一、燃料的燃烧 讨论:将一壶水放在燃烧的木柴上加热,不久就升温了。现在, 我们已经知道这是因为水吸收了热量的缘故。 那么这些热量从 何而来? 是从木柴燃烧时放出的热量来的 思考1:5kg的木材和10kg的木材燃烧时放出的热量是 否相同? 这说明什么? 燃料燃烧时放出的热量跟燃料的质量有关 同种燃料的质量越大, 燃烧时放出的热量越多 三口之家一个月需要的内能,即吸收热量是一定的, 这些热量由燃料燃烧放出。用木柴需要150千克,煤只需75千 克,而液化气只要30千克。从某种意义上讲,木柴不如煤, 煤不如液化气。 提问:如何区别燃料之间上差异? 二、热值 (一) 定义 某种燃料完全燃烧时化学能转化为内能的量(放出的 热量)与其质量的比叫做这种燃料的热值。(热值用q 表示) (二)单位: J/Kg J/m3 读法:焦每千克 焦每立方米 如:干木柴的热值是q=1.3x107 J/Kg 物理意义:1kg的干木柴完全燃烧放出的热量是 1.3x107 J。   (注:热值是燃料的一种性质,与燃料的质量无关) 思考2:用质量相同煤油、酒精、纸屑烧水, 水升高的 温度不 相同,这说明什么? 说明了不同的燃料燃烧放出的热量的本领不相同。 燃料燃烧放出的热量的多少还与什么因素有关? 燃料燃烧放出的热量跟什么因素有关? (1)燃料的质量 (2)燃料的种类 大量实验表明: 1、同种燃料完全燃烧时放出的热量跟它的质量成正比 。 2、相同质量的不同燃料,在完全燃烧时放出的热量并不 相等。想一想:什么是完全燃烧呢? 完全燃烧就是燃料全部烧尽的意思,即燃料的燃烧必 须与充足的氧气发生完全氧化反应。 请同学们通过查看课本中的热值表,回答以下问题:  1.哪种燃料的热值最大? 2.哪种燃料的热值最小? 3.火箭为什么用液态氢做燃料? 提问:汽油的热值多大?它的物理含义是什么? 汽油的热值是4.6×107J/kg,它的物理意义是完全燃烧 1kg的汽油放出4.6×107J的热量。 4. 燃料完全燃烧放出热量的计算 已知烟煤的热值是2.9×107J/kg,求7kg烟煤完全燃烧放 出的热量是多少焦? (三)公式: 思考:燃料燃烧时释放的热量是否被完全利用? 三、燃料的有效利用 锅炉的效率 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。 燃料不能有效利用的原因 (1)燃料很难完全燃烧。 (2)燃料利用过程有热量损失。 提高锅炉效率的方法 (1)让燃料尽量充分燃烧.如把煤磨成粉,用鼓风机 吹进炉膛。 (2)尽量减少热量损失.如加大受热面积,减少烟气 带走的热量。 环境保护 煤、石油等燃料往往含有杂质,在燃烧时会产生二 氧化硫、氮氧化物等有害气体,燃烧不充分时,还会产 生烟尘和一氧化碳等。 二氧化硫、氮氧化物经化学变化溶于水形成酸雨, 使水、土壤酸化,对植物建筑物和金属构件造成严重 危害。 查看更多

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