{能源化工管理}第17讲热机能源与可持续发展

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1、第17讲 热机 能源与可持续发展,第17讲 热机 能源与可持续发展,考点53热机,考点自主梳理与热身反馈,1热机原理 通过燃烧把燃料的_能转化为_能，再通过 做功把_能转化为_能。 2工作过程 热机的一个工作循环由_、_、_、 _四个冲程组成。在四个冲程中，只有_ 冲程是燃气对外做功，将_能转化为_能，其,化学,内,内,机械,吸气,压缩,做功,排气,做功,内,机械,他三个冲程是辅助冲程，要靠安装在曲轴上的飞轮的 _来完成。一个工作循环中，曲轴、飞轮转动2周， 活塞往复运动2次，对外做功_次。 3热机效率 (1)定义：用来做_的那部分能量与燃料_ 燃烧放出的能量之比。,第17讲 热机 能源与可持

2、续发展,惯性,1,有用功,完全,考点54以热机为载体的力、热综合计算,第17讲 热机 能源与可持续发展,热量,第17讲 热机 能源与可持续发展,有用功,考点55能量的转化与守恒,第17讲 热机 能源与可持续发展,1常见能的转化 (1)摩擦生热：_能转化为_能。 (2)发电机：_能转化为_能。 (3)电动机：_能转化为_能。 (4)光合作用：_能转化为_能。 (5)燃料燃烧：_能转化为_能。 2能量守恒定律 (1)内容：能量既不会凭空消灭，也不会凭空产生，它 只会从一种形式_为其他形式，或者从一个物 体_到其他物体，而在转化和转移的过程中，,机械,内,机械,电,电,机械,光(太阳),化学,化学,

3、内,转化,转移,第17讲 热机 能源与可持续发展,能量的总量_。 (2)说明：能量守恒定律是自然界最普遍、最重要的 定律之一，也是人们认识自然、利用自然和保护自然 的有力武器。 能量的转化和转移是有_的。,保持不变,方向性,考点56能源与可持续发展,第17讲 热机 能源与可持续发展,1能源分类 (1)按能源的来源可分为一次能源(如太阳能、风能、 水能等)和二次能源(如电能等)。 (2)按能源可否再生可分为可再生能源(如风能、水能 等)和不可再生能源(如化石能源、核能等)。 (3)化石能源是指煤、石油、天然气等。 2核能 (1)获得途径：重核_和轻核_两种方式。 (2)核能利用(如图171所示)

4、,裂变,聚变,第17讲 热机 能源与可持续发展,核电站能量转化过程：核能_ 电能。 3太阳能 (1)来源：_在超高温下发生_，释放 出的巨大能量以光和热的形式向四周辐射。 (2)直接利用的方式：一是用集热器把水等物质加热， 如太阳能热水器等；二是用太阳能电池把太阳能转化 为电能。,内能,机械能,氢原子核,聚变,第17讲 热机 能源与可持续发展,1【2013自贡】如图172所示的流程图是用来说明单缸 四冲程汽油机的一个工作循环及涉及的主要能量转化情 况。下列对图中的补充正确的是(),第17讲 热机 能源与可持续发展,A做功冲程内能转化为机械能 压缩冲程机械能转化为内能 B压缩冲程内能转化为机械能

5、 做功冲程机械能转化为内能 C做功冲程机械能转化为内能 压缩冲程内能转化为机械能 D压缩冲程机械能转化为内能 做功冲程内能转化为机械能,【答案】D,第17讲 热机 能源与可持续发展,2【2013聊城】目前，我们使用的主要能源有：石油、 天然气、煤、核能、太阳能等，它们中属于可再生能源 的是_。核能的产生有核裂变和核_ 两种方式。 3【2013泰安】某电热壶铭牌上标有“220V 1000 W” 字样，当其正常工作时，把质量为2kg，温度为30的 水加热到80，用时10 min。加热过程中，水吸收的热 量是_J，电热壶烧水的效率是_。 c水4.2103 J/(kg),太阳能,聚变,3.4.2105

6、,70%,考向互动探究与方法归纳,A,【解析】 根据进气门、排气门的开、关情况和活塞的运动方向来判断。压缩冲程的特点是进气门、排气门关闭，活塞向上运动。故选A。,第17讲 热机 能源与可持续发展,例1 【2013南京】如图173所示是内燃机的四个冲程，其中属于压缩冲程的是（ ）,第17讲 热机 能源与可持续发展,冲程的判断方法：一看气门，进气门打开为吸气冲程，排气门打开为排气冲程；二看活塞运动方向，两气门均关闭时，活塞向上运动为压缩冲程，活塞向下运动为做功冲程。,例2 【2013南充】某中学为学生供应开水，用焦炭作为燃料，已知焦炭的热值是3107 J/kg，现完全燃烧了4.2 kg的焦炭，放出

7、的热量为_，设该热量有25%被水吸收，能将_kg的水从25加热到100。已知c水4.2103 J/(kg),100,第17讲 热机 能源与可持续发展,1.26108 J,第17讲 热机 能源与可持续发展,一、选择题 1【2013日照】如图174所示是汽油机工作时各种冲程 的示意图，其中表示做功冲程的是(),考题自主训练与名师预测,C,第17讲 热机 能源与可持续发展,2【2013盐城】下列利用不可再生能源发电的是() A风电场B水电站 C热电厂 D光伏电站 3【2013德州】下列有关热和能的说法中正确的是() A物体内能增大，一定从外界吸收热量 B汽油机在做功冲程中把机械能转化为内能 C物体的

8、温度越高，分子无规则运动越剧烈 D燃料的热值越大，燃烧时放出的热量越多 4【2013郴州】我国随着航天事业发展的需要，正在研制 大功率液氢发动机。这种发动机主要是因为氢具有() A较小的密度 B较大的比热容 C较高的热值 D较低的沸点,C,第17讲 热机 能源与可持续发展,C,C,5【2013安徽】关于能量及能量之间的转化，下列说法正确 的是() A火山具有内能，冰山不具有内能 B火箭在加速上升时，机械能保持不变 C拦河大坝使水位升高，增加了水的重力势能 D坠落的陨石在空中划过一道亮光时，内能转化为机械能,C,第17讲 热机 能源与可持续发展,【解析】 任何物体在任何状态下都具有内能；火箭在加

9、速上升时，机械能增加；拦河大坝使水位升高，增加了水的重力势能；坠落的陨石在空中划过一道亮光时，机械能转化为内能。,6【2013资阳】下列有关物质和能的说法中，错误的是 () A一次能源指的是自然界中存在的，能被人们直接利用 的能源 B地震发生时释放出巨大的能量使山体滑坡，是重力势 能转化为动能 C跟电子的质量相等的质子和中子挤在原子中心，构成 非常小的原子核 D能量的转化和转移都是有方向性的,C,第17讲 热机 能源与可持续发展,7【2013郴州】核电站是由反应堆 、汽轮机、发电机三 部分组成。在核电站发电过程中，能量转化顺序正确的 是() A核能机械能内能电能 B核能内能机械能电能 C内能核

10、能机械能电能 D电能机械能内能核能,B,第17讲 热机 能源与可持续发展,8【2013娄底】 2013中国国际节能减排展览会于2013年3 月21日在北京召开，提倡低碳工业、低碳建筑、低碳交 通、低碳生活，走可持续发展之路。下列的做法符合 “低碳生活”要求的是() A若有可能，出行时尽量使用自行车 B废电池随便丢弃 C为了方便而使用一次性塑料袋 D大力发展以煤为燃料的火力发电,A,第17讲 热机 能源与可持续发展,9【2013福州】“PM2.5”是指大气中直径小于或等于2.5微 米的颗粒物，吸入后会进入血液对人体造成危害。福州 市为了保护宜居环境，今年已开始PM2.5的监测。以下 措施中会使空

11、气中PM2.5污染增大的是() A不控制汽车尾气的排放 B提倡使用太阳能设备 C发展核电代替部分煤发电 D禁止在户外焚烧垃圾,A,第17讲 热机 能源与可持续发展,10【2013淮安】汽车在刹车过程中，因摩擦将_能转 化为地面、轮胎和空气的_。转化后，这些能将 无法再自动转化为使汽车行驶所需要的能量，这种现象说 明能量的转化具有_性；在能量的转化或转移过程 中，能的总量保持_。 11【2013郴州】神十问天，再探苍穹。神十返回地面的过程 中与大气层剧烈摩擦，使舱体温度升高，这是机械能转化 为_能；同时，舱体外表有一特殊涂层，能由固体 直接变为气体，并吸收大量热量，以保护航天员安全。这 种涂层的

12、物态变化过程叫_。,第17讲 热机 能源与可持续发展,机械,内能,方向,不变,内,升华,第17讲 热机 能源与可持续发展,12【2013沈阳】如图175所示，在试管内装些水，用橡皮 塞塞住，加热使水沸腾，会看到塞子被喷出，在塞子被喷 出的过程中，水蒸气的_能转化成塞子的_能。,内,机械(动),13酒精(C2H5OH)是一种清洁能源，它属于_(选填“一 次”或“二次”)能源。已知酒精的热值为3.0107J/kg，2kg 酒精完全燃烧放出的热量为_J。,第17讲 热机 能源与可持续发展,【解析】 酒精通常是由粮食等经发酵制取的，属于二次能源；燃烧酒精释放的热量：Qmq2 kg3.0107 J/kg

13、6107J。,二次,6107,第17讲 热机 能源与可持续发展,第17讲 热机 能源与可持续发展,(1)若该地暖系统的总水量为2103kg，将全部的水从5加热至45，水至少需要吸收多少热量？c水4.2103 J/(kg),【答案】3.36108 J,【解析】 (1)水吸收的热量Qcm(tt0)4.2103 J/(kg)2103kg(455)3.36108J。,第17讲 热机 能源与可持续发展,(2)某家庭木地板的面积为80m2，散热管材料为聚丁烯(PB)，供水温度为45，则该供暖系统每小时的散热量为多少焦耳？,【解析】 由表可知，散热管材料为聚丁烯(PB)、供水温度为45时，木地板的散热功率是

14、90W/m2，则面积为80 m2的木地板每小时的散热量为：QPSt90W/m280m23600s2.592107J。,【答案】2.592107 J,第17讲 热机 能源与可持续发展,(3)“水地暖”散热量除与散热时间、面积有关外，你认为还与哪些因素有关？请至少写出两点。,【答案】地面装饰层材料、散热管材料、装饰层厚度、供水温度、管间距离等,B,第17讲 热机 能源与可持续发展,1图177是内燃机的某个冲程的工作示意图，以下改变内 能的方式与此相同的是() A烤火取暖 B搓手取暖 C向手“呵气”取暖 D用热水袋取暖,2在倡导“节能环保”“低碳生活”的今天，人类非常重视新能 源的开发和利用，下列能源中属于新能源的是() A煤 B石油 C太阳能 D天然气,C,第17讲 热机 能源与可持续发展,