第三章气体燃料的燃烧
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课题:初中物理第二册第三章第一节燃料及其燃烧值一、教学目标:1、在物理知识方面要求:⑴、知道燃烧过程,是燃料的化学能转化为内能的过程⑵、知道什么是燃料的燃烧值及其单位,会查燃料燃烧值表。
2、通过学习,会计算某种燃料完全燃烧放出的热量。
3、阅读有关内容懂得利用燃料、节约能源的意义,二、重点、难点分析:1、重点是掌握燃烧值的概念和单位,根据燃烧值的定义会计算燃料燃烧时放出的热量。
2、燃烧值是用于反映燃料燃烧放热本领的物理量,在应用燃烧值定义计算问题时,在理解燃烧值的实际物理意义基础上解答问题,对初中学生来说有一定的困难,是教学难点。
三、主要教学过程:㈠、引入新课:1、复习内能、热量等概念,指出本章进一步学习内能的应用。
2、同学们是否知道“海湾战争”,为什么美国人大动干戈?除了一些政治原因外,中东地藏中最吸引工业发达国家的是什么?——石油。
石油经过分馏法可提练出汽油、煤油和柴油。
它们都是燃料。
生活中烧水、煮饭、取暖时,需要热量,它们大多是从哪里来的?内能是人类使用的最大量的一种能量,获得内能的途径之一是燃烧燃料。
㈡、新课教学板书:第三章:内能的利用热机一、燃料及其燃烧值:1、燃料的燃烧值:指导学生阅读,提问1:燃料燃烧过程是物理变化还是化学变化?提问2:在这个过程中能的转化情况怎样?板书:燃料燃烧过程中:燃料的化学能转化为内能,放出热量。
提问3:你说出燃料的种类和常用的燃料吗?分固体(木柴、煤等)液体(汽油、柴油、酒精等)气体(煤气、天燃气、氢气)组织学生看课本P30图3-1,并讨论图注中所出的问题。
四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?)引入燃烧值的概念。
2、燃料值的定义,单位。
1千克的燃料完全燃烧放出的热量,叫燃料的燃烧值。
单位:焦耳/千克(读作:焦耳每千克)燃烧值是用来比较计算不同种类的等质量的燃料完全燃烧时放出的热量的多少。
气体燃料的燃烧燃烧是指气体燃料与氧气的化学反应,释放出能量和产生新的化合物。
本文将探讨气体燃料的燃烧过程、燃烧机制以及与燃烧相关的一些重要概念。
气体燃料是一种常见的能源形式,在许多领域中被广泛使用。
常见的气体燃料包括天然气、液化石油气等。
这些气体燃料具有不同的组成和物化性质,对燃烧过程有着重要的影响。
天然气是一种主要由甲烷组成的气体燃料。
甲烷是一种无色、无味的气体,在大自然中广泛存在。
天然气的主要成分还包括乙烷、丙烷和丁烷等烷烃。
天然气具有高热值、易燃等特点,被广泛用于家庭供暖、工业生产和发电等领域。
液化石油气(LPG)是一种混合物,主要由丙烷和丁烷组成。
相比于天然气,LPG具有更高的压缩性和储存性,可以在液态状态下运输和储存。
LPG是一种清洁燃料,广泛应用于烹饪、野营和汽车燃料等领域。
除了天然气和LPG,还有一些特殊的气体燃料具有独特的特性。
例如,氢气是一种无色、无味的气体,在燃烧时产生的唯一副产品是水蒸气,因此被认为是一种环保的燃料。
氢气具有高热值和轻质的特点,目前正在被广泛研究和应用于氢能源领域。
另一个重要的气体燃料是甲烷,它是一种无色、无味的气体,也是天然气的主要成分。
甲烷是一种常见的温室气体,直接使用甲烷作为燃料会产生温室气体排放。
然而,甲烷可以通过特殊的燃烧装置燃烧,将其转化为二氧化碳和水,减少温室气体排放。
综上所述,气体燃料的组成对燃烧过程具有重要影响。
了解不同气体燃料的物化性质和特点,有助于选择合适的燃料和优化燃烧过程,以提高能源利用效率和减少环境污染。
气体燃料的燃烧是指气体燃料与氧气发生化学反应的过程。
燃烧的三要素包括燃料、氧气和足够的燃料温度。
燃烧过程的第一步是点火。
当气体燃料与点火源接触时,会发生燃烧反应。
点火源可以是明火、电火花或者其他能提供足够能量的源头。
通过点火,燃料的化学能被释放,产生燃烧反应。
燃烧反应是气体燃料与氧气发生的化学反应。
气体燃料中的可燃物质与氧气结合,产生新的化合物和能量释放。
第一章燃气的燃烧计算燃烧:气体燃料中的可燃成分(H2、 C m H n、CO 、 H2S 等)在一定条件下与氧发生激烈的氧化作用,并产生大量的热和光的物理化学反应过程称为燃烧。
燃烧必须具备的条件:比例混合、具备一定的能量、具备反应时间热值:1Nm3燃气完全燃烧所放出的热量称为该燃气的热值,单位是kJ/Nm3。
对于液化石油气也可用kJ/kg。
高热值是指1m3燃气完全燃烧后其烟气被冷却至原始温度,而其中的水蒸气以凝结水状态排出时所放出的热量。
低热值是指1m3燃气完全燃烧后其烟气被冷却至原始温度,但烟气中的水蒸气仍为蒸汽状态时所放出的热量。
一般焦炉煤气的低热值大约为16000—17000KJ/m3天然气的低热值是36000—46000 KJ/m3液化石油气的低热值是88000—120000KJ/m3按1KCAL=4.1868KJ 计算:焦炉煤气的低热值约为3800—4060KCal/m3天然气的低热值是8600—11000KCal/m3液化石油气的低热值是21000—286000KCal/m3热值的计算热值可以直接用热量计测定,也可以由各单一气体的热值根据混合法则按下式进行计算:理论空气需要量每立方米(或公斤)燃气按燃烧反应计量方程式完全燃烧所需的空气量,单位为m3/m3或m3/kg。
它是燃气完全燃烧所需的最小空气量。
过剩空气系数:实际供给的空气量v与理论空气需要量v0之比称为过剩空气系数。
α值的确定α值的大小取决于燃气燃烧方法及燃烧设备的运行工况。
工业设备α——1.05-1.20民用燃具α——1.30-1.80α值对热效率的影响α过大,炉膛温度降低,排烟热损失增加,热效率降低;α过小,燃料的化学热不能够充分发挥,热效率降低。
应该保证完全燃烧的条件下α接近于1.烟气量含有1m3干燃气的湿燃气完全燃烧后的产物运行时过剩空气系数的确定计算目的:在控制燃烧过程中,需要检测燃烧过程中的过剩空气系数,防止过剩空气变化而引起的燃烧效率与热效率的降低。
第三章燃料燃烧计算与锅炉热平衡(1)一、名词解释:1、燃烧2、完全燃烧3、不完全燃烧4、过量空气系数α5、理论空气量6、过量空气7、漏风系数8、飞灰浓度9、理论烟气容积10、理论干烟气容积11、三原子气体容积份额二、填空题:1、当α>1、完全燃烧时,烟气的成分有________________________;当α>1、不完全燃烧时,烟气的成分有________________________。
2、烟气焓的单位是“kJ/kg”,其中“kg”是指______________________。
3、负压运行的锅炉中,沿烟气流程到空气预热器前,烟气侧的RO2逐渐______,O2逐渐_______,烟气侧的α逐渐_______,漏风总量逐渐________,飞灰浓度逐渐______。
4、烟气中的过量空气(含水蒸气容积)ΔV=_________________。
5、利用奥氏烟气分析仪进行烟气分析时,先让烟气经过装有___________溶液的吸收瓶1,以吸收烟气中的___________;再让烟气经过装有___________溶液的吸收瓶2,以吸收烟气中的___________;最后让烟气经过装有___________溶液的吸收瓶3,以吸收烟气中的___________。
以上吸收顺序_________颠倒。
6、烟气成分一般用烟气中某种气体的_________占_________容积的_________表示。
7、完全燃烧方程式为__________________,它表明___________________________。
当α=1时,该方程式变为_________________,它表明______________________,利用它可以求___________________________。
8、计算α的两个近似公式分别为________________、_______________。