13.4 热机效率与环境保护同步课件

(共27张PPT)
中物理
第十三章 第四节
沪科版 物理（初中）
热机的效率与环境保护
（九年级）

1
课堂导入
生活中我们可以使用哪些燃料？
该如何分类？
固体燃料
液体燃料
气体燃料
木炭、煤等
汽油、酒精等
煤气、天然气等

2
课堂活动
（1）1kg的干木柴和10kg的干木柴在同样燃烧时，放出的热量是否相同？
（2）相同条件下，1kg干木柴和1kg煤，哪一种燃料能烧开更多的水？
（3）1kg的干木柴完全燃烧和未完全燃烧时放出的热量是否相同？
那么，分子间相互吸引和排斥，分子也具有势能

01
内能

01
燃料的热值
1 kg的某种燃料完全燃烧所释放的热量。
燃料完全燃烧所释放的热量(J)
燃料质量(kg)
燃料热值(J/kg)

01
燃料的热值
1. 理解：(1)热值反映了燃料在燃烧过程中，化学能转化为内能本领的大小。
(2)热值是燃料本身的一种特性，它与燃料的种类有关，与燃料的质量、体积、是否完全燃烧等没有关系。
2. 燃料燃烧，将化学能转化为内能。

01
燃料的热值
常见燃料的热值
燃料 热值q/(J·kg-1) 燃料 热值q/(J·kg-1) 燃料 热值q/(J·kg-1)
干木柴 1.2×107 酒精 3.0×107 氢气 1.2×107
烟煤 2.9×107 柴油 4.3×107 天然气 1.2×107
无烟煤 3.4×107 汽油 4.6×107 液化石油气 1.2×107
焦炭 3.0×107 煤油 4.6×107
木炭 3.4×107 石油 4.4×107 煤气 1.2×107

01
燃料的热值
【例1】
[中考·恩施]向酒精灯内添加适量酒精后，燃料的热值与灯内原来的部分相比较(　　)
A．变大　　　　　 B．不变
C．变小 D．无法确定

01
燃料的热值

【例1】
[中考·恩施]向酒精灯内添加适量酒精后，燃料的热值与灯内原来的部分相比较(　　)
A．变大　　　　　 B．不变
C．变小 D．无法确定
B
【解析】
热值是燃料的一种特性，热值的大小只与燃料的种类有关。

01
燃料的热值
热值q与燃烧放热Q、燃料质量m的关系如同比热容c与热量Q、质量m、温度改变量Δt，密度ρ与质量m、体积V的关系。

01
燃料的热值
天然气是一种热值高、污染小的清洁能源，完全燃烧0.035 m3的天然气放出多少J的热量？
[天然气的热值取q＝4×107 J/m3]
例2
【解】
完全燃烧0.035 m3的天然气放出的热量：
Q＝Vq＝0.035 m3×4×107 J/m3＝1.4×106 J；


02
热机的效率
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？

02
热机的效率
由图可知，真正能转变为对外做有用功的能量只是燃料燃烧时所释放能量的一部分。

02
热机的效率
用来做有用功的那部分能量和燃料完全燃烧放
出的能量之比。
做有用功的能量
燃料完全燃烧放出的能量
热机效率

02
热机的效率
内燃机工作时能量流向图：

02
热机的效率
要点精析：
(1)在热机的各种能量损失中，废气带走的能量最多。
(2)设法利用废气的能量，是提高燃料利用率的重要措施。
热机效率的高低与热机做功多少、功率大小、消耗燃料多少、转速快慢等因素无关。

03
环境保护
热机为人类的发展做出了重大贡献，但也带来了许多环境污染问题：

03
环境保护
（1）改进燃烧设备时加装消烟除尘装置；
（2）集中供热；
（3）改用气体燃料，普及煤气和天然气；
（4）充分开发利用污染少和无污染的新能源。
保护环境的方法：
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

05
典例分析
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

05
典例分析
解析：选B.热值是燃料的一种特性，它的大小只与燃料的种类有关，与燃料的燃烧程度、质量没有关系.
B
2.一台内燃机运行时各种能量损耗大致为：汽缸散热损失占25％，废气带走的能量占30％，摩擦等机械损耗占10％，则内燃机的热机效率为__________。

05
典例分析
2.一台内燃机运行时各种能量损耗大致为：汽缸散热损失占25％，废气带走的能量占30％，摩擦等机械损耗占10％，则内燃机的热机效率为__________。

05
典例分析
35%
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

05
典例分析
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

05
典例分析
解析：选D.提高热机效率的方法是减少各种能量损失，充分利用燃料放出的能量，减小摩擦尽量少做额外功等.
D

3
课堂小结

3
课堂小结
1. 热值与热量的综合计算：
在这一题型中，都要利用等量关系式：
Q吸＝Q放或Q吸＝η Q放。
2. 解决能量转化类计算题的一般规律：
首先找到能量转化关系式，再利用相应公式展开来
列方程，最后代入已知量求解；或在这个等量关系
的基础上，利用相应的公式分步解答。
THANKS
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