10-6燃料的利用和环境保护 习题课件 北师大版物理九年级全一册 ( 共23张PPT)

(共23张PPT)
六、燃料的利用和环境保护
第十章 机械能、内能及其转化
北师大版·物理·九年级全一册
1．热值的定义：某种燃料__________时化学能转化为内能的量(放出的热量)与其质量______，叫作这种燃料的热值。热值在数值上等于1 kg某种燃料__________放出的热量。
完全燃烧
之比
完全燃烧
基础训练
2．热值通常用q来表示，则计算固态和液态燃料完全燃烧放出的热量可用公式Q放＝_____；计算气体燃料完全燃烧放出的热量的公式通常为Q放＝____________。
mq
Vq
3. [物理观念]下列关于热值的说法正确的是(　　)
A．物质的热值跟物质燃烧放出的热量有关
B．燃料热值越大，燃烧放出的热量越多
C．使燃料燃烧更充分，可以增大热值
D．热值只与燃料的种类有关
D
4．[2021·江西模拟]酒精的热值为3.0×107 J/kg，用去一半后，剩余酒精的热值为__________J/kg；一个成年人参加一次长跑，身体要消耗6.9×106 J的能量，这些能量需要完全燃烧________kg的酒精才能获得。
3.0×107
0.23　
5. (创新题)食物也是一种“燃料”，营养成分在人体细胞里与氧结合，提供细胞组织所需的能量，因此人的体温能保持在37 ℃左右。一盒标有“能量328 kJ/100 mL”的牛奶，其中“能量”的含义跟________(填“内能”“热量”或“热值”)相似。
热值
6．热机的效率：用来做__________的那部分能量，与燃料__________放出的能量之比。热机的效率用η表示，由热机效率的定义可知，计算热机效率的公式为_____________。
有用功
完全燃烧
7．锅炉的效率：锅炉有效利用的能量与燃料________放出的热量之比。为了提高锅炉的利用率，将________转化为________进行燃烧利用，还可以减少环境污染。
完全燃烧
煤
煤气
8．[2021·十堰模拟]汽油机工作时的热损失情况是：汽缸散热损失30%，废气带走35%。机械摩擦损耗10%，则完全燃烧2 g汽油(热值为4.6×107 J/kg)获得的机械能是(　　)
A．2.76×104 J B．3.22×104 J
C．2.3×104 J D．0.92×104 J
C
9. (原创题)取暖用的小型锅炉，是利用煤块与空气接触在炉膛内点燃后燃烧获得能量的，但是炉渣内仍然有未燃烧完全的煤，请你利用所学的知识帮助农民解决这种浪费的问题，提高燃料的利用率。
答：把煤块磨成煤粉或者煤粒，从而加大与空气的接触面积，再把空气吹进炉膛，这样就会使煤燃烧更充分，从而提高燃料的利用率。
10．[2021·遂宁期末]下列关于热值和热机效率的说法，正确的是(　　)
A．热机使用的燃料的热值越大，热机效率就越高
B．燃料燃烧释放的热量越多，热值越大
C．使燃料燃烧更充分，可以提高热机效率
D．柴油机的热机效率通常为100%
C
提升训练
11．[2021·盐城]用煤气灶把初温为20 ℃，质量为2 kg的水加热到70 ℃，水吸收的热量为______J。若煤气燃烧时放出的热量全部被水吸收，则需要完全燃烧________kg的煤气。事实上，将这壶水加热到70 ℃需要的煤气质量更________。[水的比热容为4.2×103 J/(kg·℃)，煤气的热值为4.2×107 J/kg]
【点拨】水吸收的热量：Q吸＝c水m(t－t0)＝4.2×103 J/(kg·℃)×2 kg×(70 ℃－20 ℃)＝4.2×105 J；由题意可知，Q放＝Q吸＝4.2×105 J，根据Q＝mq可得，消耗煤气的质量：
由于有热损失，则事实上将这壶水加热到70 ℃需要的煤气质量更多。
【答案】4.2×105；0.01；多
12．[2021·南通改编]小芳探究用酒精灯给水加热的效率。她测出酒精灯质量为185 g，接着用该酒精灯将200 mL的水从20 ℃加热至70 ℃，结束加热后再次测量酒精灯的质量为178 g。实验中水吸收的热量为________J，酒精完全燃烧放出的热量可用公式Q放＝________计算，则酒精灯给水加热的效率为______%。[c水＝4.2×103 J/(kg·℃)，q酒精＝3.0×107 J/kg]
4.2×104
qm
20
13．(创新题)负压救护车(如图所示)既对车内人员起到防护的作用，也避免了感染车外更多的人。若发动机的效率为25%，则平均输出功率为50 kW，
速度为90 km/h时，该车百公里(100 km)消耗汽油的体积是多少升？(汽油的密度为0.70×103 kg/m3，热值为4.6×107 J/kg，结果保留一位小数)
解：负压救护车的速度为v＝90 km/h＝25 m/s，负压救护车的功率为P＝50 kW＝50 000 W；由功率公式得P＝
负压救护车所受的牵引力F＝
负压救护车行驶的路程为s＝100 km＝1×105 m，
负压救护车所做的有用功为
W＝Fs＝2 000 N×1×105 m＝2×108 J ；
已知发动机的效率是25%，由η＝ ×100%得，
汽油燃烧放出的热量Q放＝ ＝8×108 J，
由Q放＝mq可得，耗油的质量为
m＝
汽油的体积为V＝ ≈0.024 8 m3＝24.8 L。
14．汽车出厂前需要测试，某次检测过程中，汽车保持恒定功率在水平路面做直线运动，测得其速度随时间变化的图像如图所示，汽车运动中所受阻力不变，发动机效率为40%，加速至2 s时牵引力为4 000 N，10 s后油箱还剩10 L汽油
(汽油热值q＝3.3×107 J/L)。求：
(1)10 s内牵引力做的功。
解：加速至2 s时牵引力F1＝4 000 N，由图知此时速度v1＝15 m/s，汽车功率：P＝F1v1＝4 000 N×15 m/s＝6×104 W，
由题知，汽车保持恒定功率在水平路面做直线运动， 10 s内牵引力做的功：W＝Pt＝6×104 W×10 s＝6×105 J。
(2)运动中汽车受到的阻力。
解：由图知，汽车在10 s后做匀速直线运动，速度v2＝30 m/s，由P＝Fv得此时牵引力：
此时汽车受到的牵引力和阻力为一对平衡力，则： 阻力f＝F2＝2×103 N。
(3)10 s后该车最多还能继续行驶的路程。
解：10 s时剩余汽油的体积：V＝10 L, 完全燃烧放出的热量：Q放＝Vq＝3.3×107 J/L×10 L＝3.3×108 J，能够做的有用功：W＝η×Q放＝40%×3.3×108 J＝1.32×108 J，由W＝F2s，行驶路程：
＝6.6×104 m＝66 km。
再 见