13.4 热机效率和环境保护—沪科版九年级物理上册课件（１６张ｐｐｔ）

(共16张PPT)
热机效率和环境保护
第十三章第四节
授课教师：X
X
X
汽车需要燃烧汽油
挖掘机要用柴油
电厂要燃烧煤炭
汽车需要燃烧汽油
汽车需要燃烧汽油
火箭需要液态燃料
汽车需要燃烧汽油
汽车需要燃烧汽油
做饭需要天然气
汽车需要燃烧汽油
汽车需要燃烧汽油
篝火晚会燃烧木柴
生活中的燃料
人类生活需要燃料
燃料燃烧的过程是化学能转变为内能的过程
常见燃料的分类
气体燃料
固体燃料
液体燃料
燃料的分类
用不同的燃料烧开一桶水需要的多少一样吗？
学校在室温20℃时，每天向学生提供100kg开水。烧这些水若用以下燃料，需要的燃料一样多吗？
木柴
煤炭
石油
燃料的分类
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。
理解
1
kg的某种燃料完全燃烧所释放的热量
热值
公式
Q：燃料完全燃烧所释放的热量(J)
m：燃料质量(kg)
q：燃料热值(J/kg)
物体的热值
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
1.2×108
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
煤气
1.2×107
木炭
3.4×107
石油
4.4×107
物体的热值
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
练习
对于热值的计算说明
燃料的燃烧放热，可用公式Q＝mq计算。计算时单位要统一：质量m单位用kg，热值q单位用J/kg，热量Q单位用J。
燃料的燃烧放热，常用公式Q＝qV
计算。计算时单位要统一：体积V
单位用
m3，热值q
单位用J/m3，热量Q单位用
J。
对于固体和液体
对于气体
热量的计算
练习
解:
?
?
?
水所吸收的热量
?
由公式
得
某太阳能热水器中装有40kg的水，阳光照射一段时间后，水温从10℃升高到60℃，如果水吸收的热量用天然气来提供，需要完全燃烧多少立方米的天然气？（天然气的热值为8.4×107J/m3，假设天然气完全燃烧放出的热量全部被水吸收）
部分燃料未完全燃烧
热机效率
废气排出带走能量
克服摩擦消耗能量
转化为对外做有用功的能量
机械传热损失能量
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？
热机中燃料释放能量的主要走向示意图
热机工作时，真正转化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，所以任何热机的效率都不可能达到
100%
理解
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。
热机效率
热机效率
公式
Q吸：有用功
Q放：燃料完全燃烧释放的热量(J)
η：热机效率
提高热机效率的主要措施
使燃料尽可能充分燃烧
尽量减少各种热量散失
减少因克服摩擦而额外消耗的能量
热机效率
练习
关于热机效率，下列说法中正确的是(　　)
A．热机做的有用功越多，热机效率一定越高
B．热机消耗的燃料越少，热机效率一定越高
C．热机做一定的有用功，消耗的燃料越少，热机效率一定越高
D．热机做功越快，热机效率一定越高
C
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。
热机带来环境问题
汽车排出的大量尾气、燃料燃烧排放的烟尘使大气混浊，排放的二氧化碳、二氧化硫和氮氧化合物，会形成酸雨，危害植物，污染环境等。
环境问题
保护环境的措施
改进燃烧设备，加装消烟除尘装置
集中供热，减少污染
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
环境问题