第十三章第四节 热机效率和环境保护课件2022-2023学年沪科版九年级物理全一册（共15张PPT）

(共15张PPT)
第四节 热机效率和环境保护
燃料燃烧的过程是化学能转化为内能的过程。
天然气
煤炭
汽油
液态氢
——我们把某种燃料完全燃烧放出的热量与其质量之比，叫做这种燃料的热值。
热值
物理意义
热值在数值上等于1 kg（或1 m3）质量（或体积）的某种燃料完全燃烧放出的热量。
q
是用来反映燃料燃烧放热本领的物理量
热值
国际单位：
单位
公式
m——燃料的质量
Q——燃料完全燃烧放出的热量
V——燃料的体积
q
某些气体：
焦每千克；符号：J/kg。
某些气体燃料的单位：焦每立方米；符号：J/m3。
燃料的种类不同，燃料的热值一般不同。
燃料的种类不同，燃料的热值也有可能相同，如煤油和汽油等。
对热值的理解
在热值的定义中，“完全燃烧”是烧完、烧尽的意思，一般在利用燃料的时候是很难做到完全燃烧的。
热值是燃料的一种特性，反映了不同燃料在燃烧过程中，化学能转化为内能的本领的大小。燃料的热值只与燃料的种类有关，与燃料的形态、质量、体积以及是否完全燃烧无关。
关于燃料的热值，下列说法正确的是（　 ）
A．燃料的热值越大，燃烧时达到的温度就越高　
B．燃料的热值越大，燃烧时放出的热量就越多
C．燃料燃烧越充分，则燃料的热值就越大　
D．燃料的热值与燃料的质量及燃烧情况无关
D
例
焦炭的热值是3.0×107 J/kg，最少燃烧多少克的焦炭才可获得6×103 J的热量。
例
解：
由Q=mq可知，
答：最少需燃烧0.2g的焦炭。

用煤烧水时，煤能完全燃烧吗？煤燃烧放出的热量能全部被水吸收吗？
想一想
在内燃机中燃料是否能够完全燃烧？燃料燃烧释放的能量都到哪里去了？
无用的机械能
有用机械能
想一想
燃料的内能
损失的内能
——用来做有用功的那部分能量，与燃料完全燃烧放出的能量之比，叫做热机的效率。
热机的效率
公式
W有——用来做有用功的那部分能量
Q总——燃料完全燃烧放出的热量
热机的效率越高，它的机械性能就越好。
η
蒸汽机的效率只有6%~15%
汽油机的效率为 20%~30%
柴油机的效率为30%~45%
提高热机效率的途径
燃料尽可能充分燃烧。
充分利用废气带走的能量。
在设计和制造上，要不断改进和革新，以减少各种能量损失，提高效率。
在使用上，要正确使用，注意保养。
热机的效率较低，为了提高热机的效率，你认为下列方法目前不可能的是（　　）
A．尽量使燃料充分燃烧
B．尽量减少各种热损失
C．尽量减少因克服摩擦力而额外消耗的能量
D．想办法把燃料放出的热量全部用来做有用功
D
例
一辆汽车的发动机输出功率为66.15 kW，每小时耗（柴）油14 kg，请计算发动机的效率。（柴油的燃烧值为4.3×107 J/kg）
例
解：
发动机每小时做的功:
W=Pt=66 150 W×3 600 s≈2.38×108 J，
完全燃烧14 kg柴油放出的能量:
Q总=mq=14 kg×4.3×107 J/kg=6.02×108 J，
做有用功的能量：
W有=W≈2.38×108 J，
发动机的效率：