13.4 热机效率与环境保护（课件）(共21张PPT)2023-2024学年度沪科版物理九年级全一册

(共21张PPT)
第四节 热机效率与环境保护
课程讲授
新课导入
课堂小结
我们一起来闯关
知道燃料热值的概念。
01
能根据燃料的热值计算一定质量的燃料完全燃烧产生的热量。
02
03
初步认识热机效率，了解提高热机效率的有效途径。
素养目标
一些燃料
燃料燃烧的过程是化学能转化为内能的过程
新课导入
质量相同的不同燃料在完全燃烧时放出的热量时是不同的。
不同燃料燃烧时释放热量的能力不同！
干木柴
烟煤
天然气
思考：用不同的燃料烧开同一壶水
①水吸收的热量是否相同
③所需不同燃料的质量一样吗？
②在不计热量的损失，不同的燃料完全燃烧所放出的热量是否相同
新课导入
1.定义：
（1）某种燃料完全燃烧放出的热量叫与所用该燃料的质量之比，做这种燃料的热值。 适用：固体和液体 。
(2)某种燃料完全燃烧放出的热量与所用该燃料的体积之比。
适用气体
2. 单位： J/kg 或
Q = mq
3.公式：
或：Q = Vq
燃料完全燃烧释放的热量
燃料的质量
燃料的热值
一、燃 料的热值
课程讲授
新课推进
1.例题：计算7kg汽油完全燃烧释放的热量。（q=4.6×107J/kg ）
已知：
m=4kg, q=4.6×107J/kg
求:
Q
解:
Q=mq
=7kg×4.6×107J/kg
=3.22×108 J
答:完全燃烧释放的热量为3.22×108 J
课程讲授
新课推进
2.判断：
（1）一桶汽油比半桶汽油的热值大
（3）煤油的热值比酒精大，就是说完全燃烧时放出的热量比酒精多
（2）采取措施使燃料燃烧的充分，就可以提高燃料的热值
（4）任何燃料实际燃烧时放出的热量都比按热值计算出来的数值小。
×
×
×
√
课程讲授
新课推进
3.热值的影响因素：
(1）热值是燃料的一种特性，只与物质的种类有关。与物质质量、是否完全燃烧等无关。
(2)图像
课程讲授
新课推进
o
热机工作时，能不能将燃料所蕴藏的化学能全部用来对外做有用功呢？
由于机械传动等，克服摩擦所消耗的能量E4
燃料很难全部燃烧，燃料的化学能不能全部释放E2
机械传热损失一部分能量E3
废气排出带走的能量E5
燃料完全燃烧所释放的能量E1
转化为对外做有用功的能量E6
课程讲授
新课推进
热机工作时，并不能将燃料所蕴藏的化学能全部用来对外做有用功，有很大一部分能量在工作过程中损耗掉了。
二、热机效率
课程讲授
新课推进
热机效率
1.定义：热机转变为有用功的能量与燃料完全燃烧所释放的能量的比值称为热机效率。
课程讲授
新课推进
3. 范围： 热机效率总是小于1
2.公式：
或
1.使燃料充分燃烧
2.尽量减少各种热量的损失
3.在热机的设计和制造上，采用先进的技术
4.使用时注意保养，采用良好的润滑油，减小因克服摩擦力而额外消耗的能量
提高热机效率的主要途径
课程讲授
新课推进
热机工作时造成的污染
（1）大气污染：使用无铅汽油
（2）噪声污染：安装消声器
课程讲授
新课推进
想想看：热机的效率能达到100﹪吗？为什么？
不能。
因为热机在工作过程中一定有能量损失。
课程讲授
新课推进
三、保护环境
课程讲授
新课推进
讨论交流
如何保护我们的环境？
改进燃烧设备，加装消烟除尘装置;
集中供热；
改用气体燃料，普及煤气和天然气；
充分开发利用污染少和无污染的新能源。
课程讲授
新课推进
课堂小结
热机效率和环境保护
定义
燃料的热值
环境保护
环境污染
环保措施
单位和物理意义
公式
热机的效率
提高热机效率的方法
公式
定义
1.关于燃料的热值正确的是（ ）
A．燃料的热值与燃料的燃烧程度有关
B．燃料的热值与燃料的种类有关
C．燃料的热值与燃料的多少有关
D．燃料的热值与上面三个因素都有关
B
我们一起来闯关
2.下面说法不正确的是（ ）
A．燃料燃烧时，将化学能转化为内能
B．人类使用的能量绝大部分是从燃料的燃烧中获得的
C．1kg的某种燃料燃烧时放出的热量叫做这种燃料的热值
D．提高燃料的利用率是节约能源的重要措施
C
我们一起来闯关
3.下列提高热机效率的方法中，不可行的是（ ）
A．减少各种热损失
B．加润滑油减少机器各部件之间的摩擦
C．充分利用废气的能量，如建热电站
D．采取少消耗总能量的办法
D
我们一起来闯关
4．已知干木柴的热值是1.2×107 J/kg，完全燃烧0.7 kg干木柴能放出多少热量？假设这些热量全部被水吸收，能使多少千克水的温度由20 ℃升高到70 ℃？已知水的比热容为4.2×103 J/(kg·℃)。
　　解：Q = mq=1.2×107 J/kg×0.7 kg = 8.4×106 J
　　m =
Q
c(t -t0)
8.4×106 J
4.2×103 J/(kg·℃)×(70 ℃-20 ℃)
　　 =
　　 = 40 kg
我们一起来闯关