第13章 第4节　热机效率和环境保护 导学案（含答案）

第四节　热机效率和环境保护
【学习目标】
1．知道热值的含义及单位、物理意义。(重点)
2．会应用热值的概念进行简单的燃烧放热的计算。(重点)
3．知道热机效率的含义，了解热机能量的损失以及提高效率的主要途径。(难点)
4．列举热机对环境污染的方方面面。
引思导学
梳理新知

自主阅读教材P50～51的内容，完成下列问题：
1．燃烧相同质量的不同燃料，放出的热量是否相同？举例说明。
答：不同，一定质量的煤气可烧开一壶水，但等质量的干木柴却不能将这壶水烧开。
2．如果用Q表示燃料完全燃烧放出的热量，用q表示燃料的热值，m表示物体的质量，则三者之间关系如何表示？如果用V表示气体的体积又如何？
答：Q＝mq　Q＝Vq　
3．2kg的某种燃料完全燃烧时放出的热量为6×107J，则这种燃料的热值等于3×107J/kg。若这些燃料只烧掉，则剩余部分燃料的热值为__3×107__J/kg。
4．如图所示是完全燃烧A、B两种燃料的质量与放出的热量的图像，由图像可知，A、B两种燃料的热值大小关系是(　C　　)
A．qA＜qB　　　　　　B．qA＝qB
C．qA＞qB D．无法比较

自主阅读教材P51～52的内容，完成下列问题：
5．上一节课我们学习了热机，我们知道热机也是利用燃料燃烧时产生的内能来做功的，那么热机燃烧汽油或柴油时释放的能量是否被充分利用来做功了呢？
答：不能，有损耗。
6．如图所示是内燃机的能量流向图，则热机工作过程中，存在哪些方面能量的损失？
答：图中除了“输出有用功”其他能量的流向均为损失的能量。
7．一台柴油机的热机效率为25%，表示的意思是__有效利用__那部分能量在__燃料完全燃烧释放__的能量中占__25%__，用这台柴油机工作时，完全燃烧2kg的柴油可做有用功__1.65×107__J。(柴油的热值为3.3×107J/kg)
8．某中学为学生供应开水，在标准大气压下，用锅炉将200kg的水从25℃加热到100℃，燃烧了6kg的无烟煤。水的比热容是4.2×103J/(kg·℃)，无烟煤的热值是3.4×107J/kg。求：
(1)锅炉内200kg的水吸收的热量是多少焦耳？
(2)无烟煤完全燃烧放出的热量是多少焦耳？
(3)此锅炉的效率是多少？
解：(1)Q吸＝cm1(t2－t1)＝4.2×103J(kg·℃)×200kg×(100℃－25℃)＝6.3×107J；
(2)Q放＝m2q＝6kg×3.4×107J/kg＝2.04×108J；
(3)η＝＝≈31%　

自主阅读教材P52～53的内容，完成下列问题：
9．以热机为动力的各种交通工具把整个世界连在一起，热机从根本上改变了世界，极大提高了生产力，使人类文明得到前所未有的进步，但在利用热机时，也会给环境造成一定的影响，结合所学的知识，谈谈热机利用时对环境有哪些危害？如何保护环境？
答：热机对环境的危害：①废气污染(CO、SO2、氮的氧化物)；②噪声污染。
保护环境，减小污染的措施：A.改进燃烧设备，采取集中供热，加装消烟除尘装置。B.提高内能的综合利用率。把直接烧煤、燃油改为烧其工业副产品，把内能的一次利用变为多次利用(如用余热供暖等)。C.充分开发、利用污染小或无污染的能源(如太阳能等)。　
合作研讨
1．对学：
分享独学1～9题 ：(1)对子之间相互检查自学成果，用红笔评定等级。(2)对子之间针对自学的内容相互解疑，并标注出对子之间不能解疑的内容。
2．群学：
小组研讨：(1)小组长先统计本组经对学后仍然存在的疑难问题，并解疑。(2)针对组内不能解答的问题，寻找老师或邻组支援，共同解决组内疑难。
当堂演练
见学生用书
课后反思