滬科版九年級上冊初三物理課件 第四節(jié) 熱機效率和環(huán)境保護

1、第十三章 內(nèi)能與熱機第四節(jié) 熱機效率和 環(huán)境保護1課堂講解2課時流程燃料的熱值熱機效率 環(huán)境保護課后作業(yè)逐點導(dǎo)講練課堂小結(jié)當堂檢測柴薪石油煤炭天然氣知1導(dǎo)1知識點燃料的熱值問 題目前，人類使用的能量，大部分是怎樣獲得的？燃料燃燒知1講燃料燃燒的過程是化學(xué)能轉(zhuǎn)變?yōu)閮?nèi)能的過程。常見的燃料有煤、石油(加工煉制成汽油、煤油、柴 油和液化氣等)、天燃氣等，農(nóng)村還用草木等植物的 秸桿作燃料。燃料可分為三種：固體燃料、氣體燃料、液體燃料。知1講1 kg的某種燃料完全燃燒所釋放的熱量。定義定義式燃料完全燃燒所釋放的熱量(J)燃料質(zhì)量(kg)燃料熱值(J/kg)熱值知1講1. 理解：(1)熱值反映了燃料在燃燒過

2、程中，化學(xué)能轉(zhuǎn) 化為內(nèi)能本領(lǐng)的大小。(2)熱值是燃料本身的一種特性，它與燃料的種類有關(guān)， 與燃料的質(zhì)量、體積、是否完全燃燒等沒有關(guān)系。2. 燃料燃燒，將化學(xué)能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能。知1講常見燃料的熱值燃料熱值q/(Jkg-1)燃料熱值q/(Jkg-1)燃料熱值q/(Jkg-1)干木柴1.2107酒精3.0107氫氣1.2107煙煤2.9107柴油4.3107天然氣1.2107無煙煤3.4107汽油4.6107液化石油氣1.2107焦炭3.0107煤油4.6107木炭3.4107石油4.4107煤氣1.2107知1講【例1】 中考恩施向酒精燈內(nèi)添加適量酒精后，燃料的熱值與燈內(nèi)原來的部分相比較()A變大B不

3、變C變小 D無法確定B【解析】熱值是燃料的一種特性，熱值的大小只與燃料的種類有關(guān)。 總 結(jié)知1講熱值q與燃燒放熱Q、燃料質(zhì)量m的關(guān)系如同比熱容c與熱量Q、質(zhì)量m、溫度改變量t，密度與質(zhì)量m、體積V的關(guān)系。知1講【例2】 宜昌汽油的熱值為4.6107 J/kg，現(xiàn)有汽油2 kg，選其中一半完全燃燒，放出的熱量是_J，剩余汽油的熱值是_J/kg。【解析】汽油完全燃燒放出的熱量： Qmq1 kg4.6107 J/kg4.6107 J；由于熱值是燃料的一種特性，它只與燃料的種類有 關(guān)，而與燃料的多少無關(guān)，因此剩余汽油的熱值仍 是4.6107 J/kg。 4.61074.6107總 結(jié)知1講(1)對于固

4、體和液體燃料的燃燒放熱，可用公式Qmq 計算。計算時單位要統(tǒng)一：質(zhì)量m單位用kg，熱值 q單位用J/kg，熱量Q單位用J。(2)對于氣體燃料的燃燒放熱，常用公式QqV計算。 計算時單位要統(tǒng)一：體積V單位用m3，熱值q單位 用J/m3，熱量Q單位用J。知1練 近期煤價節(jié)節(jié)攀升，少數(shù)不法商販將煤矸石(礦井下與煤共生一處的石塊，不易燃燒)摻在優(yōu)質(zhì)煤中高價銷售。客戶為了不上當，最恰當?shù)姆椒ㄊ菣z測下列物理量中的()A熱值 B比熱容 C溫度 D質(zhì)量1知1練 (中考廣安)雙能源(汽油和天然氣)汽車以其經(jīng)濟、污染小等優(yōu)點備受人們青睞，已知天然氣的熱值為7107 J/m3，則氣缸內(nèi)完全燃燒0.1 m3天然氣，可

5、以釋放出_J熱量。2知2導(dǎo)2知識點熱機的效率在內(nèi)燃機中燃料是否能夠完全燃燒？燃料燃燒釋放的能量都到哪里去了？由圖可知，真正能轉(zhuǎn)變?yōu)閷ν庾鲇杏霉Φ哪芰恐皇侨剂先紵龝r所釋放能量的一部分。知2導(dǎo)知2講用來做有用功的那部分能量和燃料完全燃燒放出的能量之比。熱機的效率定義定義式做有用功的能量燃料完全燃燒放出的能量熱機效率知2講1. 熱機工作時，真正轉(zhuǎn)化為對外做有用功的能量只是 燃料燃燒時所釋放能量的一部分，所以任何熱機的 效率都不可能達到 100%。2. 提高熱機效率的主要途徑是減少熱機工作中的各種 能量損失。 提高熱機效率的主要措施是：使燃料盡可能充分燃燒；盡量減少各種熱量散失；使用時注意保養(yǎng)，保證良

6、好的潤滑，減少因克服摩 擦而額外消耗的能量。知2講【例3】 關(guān)于熱機效率，下列說法中正確的是()A熱機做的有用功越多，熱機效率一定越高B熱機消耗的燃料越少，熱機效率一定越高C熱機做一定的有用功，消耗的燃料越少，熱機效率一定越高D熱機做功越快，熱機效率一定越高C【錯解】A、B、D 知2講 【錯解分析】錯選原因是不能正確理解熱機效率。熱機效率是熱 機工作時對外做的有用功與燃料完全燃燒所釋放的 能量的比值，不能單憑做有用功的多少或消耗燃料 的多少來判斷熱機效率的高低，所以選項A、B錯；熱機效率與熱機做功的快慢無關(guān)，所以選項D錯；若做的有用功相同，消耗燃料少的熱機效率高，若 消耗相同的燃料，做有用功多

7、的熱機效率高，所以 選項C正確?？?結(jié)知2講 要比較熱機效率的高低，就要確定有用功與燃料完全燃燒所放出的能量的比值的大小。若有用功相等，就比較所消耗的燃料的多少；若消耗相同的燃料，就比較所做有用功的多少。A、B、C中的措施都能減少能量損失，提高能量的 利用率，因此都能提高熱機效率；D中措施不能減少能量損失，因此不能提高熱機效率。知2講下列措施中，不能提高熱機效率的是()A改善燃燒條件，使燃料充分燃燒B采用新技術(shù)盡量減少各種熱量損失C保證良好的潤滑，減少傳動部分的摩擦D選用熱值較大的燃料【例4】 D【解析】總 結(jié)知2講 提高熱機效率的措施是減少各種能量損失，提高能量的利用率。為了節(jié)約能源，需要提

8、高熱機的效率，下列措施中不能提高效率的是()A盡可能使燃料充分燃燒B盡量延長熱機的工作時間C盡量減少由于熱傳遞而散失的能量D盡量減少熱機部件之間的摩擦知2練1 如果用燃料釋放的能量來開動熱機，用來做_功的那部分能量，與燃料完全燃燒時所放出的能量之比，叫做熱機的效率。一般來說，汽油機的效率_(填“高于”或“低于”)柴油機的效率。知2練2 知3講3知識點環(huán)境保護熱機為人類的發(fā)展做出了重大貢獻，但也帶來了許多環(huán)境污染問題。知3講1. 熱機的利用帶來的環(huán)境污染主要有大氣污染和噪聲 污染。2. 燃料造成大氣污染的主要原因是：燃料中有雜質(zhì)， 燃燒會生成二氧化氮、二氧化硫和一氧化碳等有害 氣體和粉塵。3.

9、為了保護環(huán)境，人們采取措施，減少廢氣和粉塵的 污染以及噪聲污染。知3講保護的環(huán)境的措施：1. 改進燃燒設(shè)備，加裝消煙除塵裝置;2. 集中供熱；3. 改用氣體燃料，普及煤氣和天然氣；4. 充分開發(fā)利用污染少和無污染的新能源。知3講知3講A、B、C中的措施均有利于緩解汽車尾氣造成的環(huán)境污染；D中措施目前來講并不現(xiàn)實，故選D。汽車發(fā)動機是典型的熱機，隨著生活水平的提高，汽車已逐漸進入百姓家庭，為人們的出行帶來了方便，但汽車尾氣的排放對環(huán)境造成了嚴重的破壞，下列控制汽車尾氣的污染的措施中，不可行的是()A制定嚴格排放標準 B推廣無鉛汽油C發(fā)展電動汽車 D淘汰汽車【例5】 D【導(dǎo)引】知3練熱機的廣泛使用

10、極大地促進了社會的發(fā)展，但同時也帶來了環(huán)境污染問題。熱機對環(huán)境的污染主要表現(xiàn)在()A大氣污染和水污染 B大氣污染和固體廢棄物染C大氣污染和噪聲污染 D噪聲污染和水污染1 燃燒熱值機械能燃料內(nèi)能(化學(xué)能)熱機效率環(huán)境污染有效利用熱量 散失1. 熱值與熱量的綜合計算： 在這一題型中，都要利用等量關(guān)系式： Q吸Q放或Q吸 Q放。2. 解決能量轉(zhuǎn)化類計算題的一般規(guī)律： 首先找到能量轉(zhuǎn)化關(guān)系式，再利用相應(yīng)公式展開來 列方程，最后代入已知量求解；或在這個等量關(guān)系 的基礎(chǔ)上，利用相應(yīng)的公式分步解答。 完全燃燒相同質(zhì)量的甲、乙兩種燃料時，若甲放出的熱量多，則甲的熱值比乙的熱值 _.在煤炭市場中，少數(shù)不法商販將

11、矸石粉碎后摻在優(yōu)質(zhì)煤中銷售，客戶為了不上當，最恰當?shù)姆椒ㄊ菣z測下列物理量中的( )A. 熱值 B. 比熱容C. 溫度 D. 質(zhì)量12 現(xiàn)代火箭用液態(tài)氫作燃料，是因為它具有( )A. 較大的比熱容 B. 較低的沸點C. 較大的熱值 D. 較高的凝固點干木柴的熱值是1.2107J/kg,它的物理意義是_。完全燃燒4kg的干木柴，能放出_熱量。34熱機在能的轉(zhuǎn)化過程中不可避免地要損失一部分能量，并且會對環(huán)境造成一定程度的污染。請指出熱機工作過程中存在的各種形式的能量損失，同時指出可能造成哪些環(huán)境污染。5 6(中考鎮(zhèn)江)某同學(xué)用如圖所示裝置測量酒精熱值，他在燒杯中加入300 g水，調(diào)好裝置后，加熱使水溫升高50 ，水需要吸收的熱量為_J，他測得此過程中消耗了6 g酒精，利用酒精燃燒放出的熱量與水吸收的熱量相等，算得酒精熱值q_J/kg，他查表得到q酒精3.0107 J/kg，發(fā)現(xiàn)兩者偏差較大，你認為其中的原因可能是_(寫出一條原因即可)。 (中考黑河)在1標準大氣壓下，把體積為2 L、溫度為20 的水燒至沸騰，水至少需要吸收_J的熱量。若不計熱量損失，需要完全燃燒_kg干木柴。已知c水4.2103 J/(kg)，q干木柴1.2107 J/kg7 (中考內(nèi)江)如圖所示，是最新一款