沪科版九年级全册 物理 课件 13.4热机效率和环境保护(共21张PPT)

(共21张PPT)
第四节
热机效率和环境保护
学习目标：
（1）知道燃料在燃烧的过程中，燃料的化学能转化为内能。
（2）从生活中体会不同燃料燃烧释放热量的能力不同，建立热值的概念。能说出热值的单位及所表示的物理意义。
（3）会查燃料的热值表。能根据燃料的热值计算一定质量的燃料完全燃烧所释放的热量。
（4）知道热机工作时燃料释放能量的主要流向；知道什么是热机效率和提高热机效率的主要途径。
（5）知道热机与环境保护的关系
无论是烧菜做饭，还是奔驰的汽车与火车，乃至直入苍穹的火箭等都离不开燃料。即从原始人类学会用火的那天起，至今，人们使用的能量绝大部分还是通过燃料燃烧获得的。那么燃料燃烧释放的能量究竟有多少用来做了有用功？以及燃料的燃烧对环境会造成那些影响呢？今天我们一起来学习“第四节
热机效率和环境保护”。
说明：
不同燃料燃烧释放能量的能力不同
交流与讨论：
如何比较不同燃料燃烧释放能量的能力的不同？
1Kg某种燃料完全燃烧放出的能量（热量），叫做这种燃料的热值，热值用q表示。
一.燃
料的热值
单位：J/Kg
热值反应的是燃料释放热量的能力，只与物质的种类有关
常见燃料的热值
1Kg某种燃料完全燃烧放出的能量（热量），叫做这种燃料的热值，热值用q表示。
单位：J/Kg
Q
=
mq
公式：
一.燃
料的热值
或：Q
=
Vq
燃料完全燃烧释放的热量
燃料的质量
燃料的热值
或
J/m
3
例题：计算4Kg柴油完全燃烧释放的热量。（q=4.3×107J/Kg
）
已知：
m=4Kg,
q=4.3×107J/Kg
求:
Q
解:
Q=mq
=4Kg×4.3×107J/Kg
=1.72×108
J
答:完全燃烧释放的热量为1.72×108
J
二、热机效率
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。
由图可见，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。
热机效率：
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。
提高热机效率的主要途径:
减少热机工作中的各种能量损失.
具体方法:
首先要减少燃烧过程中的热量损失;
其次是要尽量简化机械传动部分,并选用优良的润滑材料减小摩擦,以减少机械损失.
如内燃机要掌握好火花塞点火或喷油嘴喷油的最佳时间;蒸汽类热机,常将煤研磨成粉状,用风吹入锅炉内燃烧.这些措施都可以使燃料燃烧得更充分一些.
各种热机的效率:
蒸汽机:6﹪~15﹪
汽油机：20﹪~30﹪
柴油机：30﹪~40﹪
飞机上的喷气式发动机：50﹪~60﹪
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。
三、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。
燃料燃烧对环境的影响
燃料燃烧时排放的烟尘使大气十分浑浊，排放的二氧化硫、二氧化碳和氮氧化合物，会形成酸雨，危害植物，污染环境等。
机器的轰鸣，飞机起飞的噪音令人心情烦躁，影响睡眠。
噪音污染
大气污染
当堂检测反馈
A
2、航天工业中的火箭是用液态氢作为燃料的，这是因为液态氢具有（　　　）
A、较小的质量　B、较小的密度　
C、较大的比热容　D、较大的热值
D
1、四口之家分别单独使用不同种类的燃料时的平均月消耗分别为：木柴约200千克，烟煤约80千克，液化石油气约30千克，煤气约60千克。这四种燃料中的热值最高的是(
)
A、液化石油气　　B、煤气
C、烟煤　　　　　D、木柴
3、有关热值的概念，下列说法中正确的是(
)
A、燃料完全燃烧时，它的热值最大
B、没有燃烧的燃料，热值等于零
C、燃料燃烧时放出的热量越多，热值越大
D、燃料的热值与燃烧情况和质量无关，只与燃料种类有关。
4、无烟煤的热值大于干木柴的热值，则(
)
A、烧无烟煤比烧干木柴产生的热量多
B、要使它们放出同样多的热量，完全燃烧的无烟煤的质量小于完全燃烧的干木柴的质量
C、烧无烟煤比烧干木柴产生的烟尘多
D、煤比木柴含有的热量多
D
B
5、柴油机是工农业生产中常用的热机，已知某型号柴油机的效率是30%，在柴油机内完全燃烧2千克柴油能放热
J，这些热通过柴油机的转化能对外做有用功
J。
（柴油的热值为3.3×107J/kg)
6.6×107
1.98×107
6、用煤气灶既方便又环保，一般的煤气灶正常工作时。15min可使质量为4Kg、温度为23℃的水沸腾，该城市水的沸点为93℃，求：
⑴水吸收的热量；
⑵若煤气灶放出的热量70%被水吸收，煤气灶实际放出的热量为多少?【C水=4.2×103J／(kg·℃)】
解（1)Q吸=Cm(t2-t1)
=4.2×103J／(kg·℃)×4kg×(93℃-23℃)
=1.176×106J
（2）∵Q吸=70%
Q放
∴Q放=Q吸/70%=1.176×106J/70%=1.68×106J
7、完全燃烧140克焦炭（焦炭的热值为3.0×107J/kg)能放出多少热量？若这些热量的30%被水吸收，则能使30kg
、20℃的水温度升高到多少度？
已知：m=0.14kg
q=3.0×107J/kg
求Q：
解：Q=mq
=0.14×3.0×107J/kg
=
4.2×106J
已知：m=30kg
c=4.2×103J/(kg.
℃
)
t1=
20℃
Q吸=30%
Q放
求：
t2
解：
t2=
Q吸/(m.c)+
t1
=
30%×4.2×106J/(30×4.2×103J/kg.
℃
)+20
℃
=
30
℃
bye-bye
!
谢
谢