環(huán)境保護(hù)和熱機(jī)效率第四節(jié)(1課時(shí))

環(huán)境保護(hù)和熱機(jī)效率第四節(jié)(1課時(shí))新課導(dǎo)入上節(jié)課，我們講了內(nèi)燃機(jī)，內(nèi)燃機(jī)中的燃料在燃燒的過(guò)程中沒(méi)有充分燃燒，又會(huì)給環(huán)境帶來(lái)污染！河南省淮陽(yáng)縣西城中學(xué)第四節(jié)

熱機(jī)效率和環(huán)境保護(hù)第13章內(nèi)能與熱機(jī)1、理解熱值、熱機(jī)效率兩個(gè)概念；2、能夠熟練運(yùn)用公式進(jìn)行燃料燃燒放出熱量及熱機(jī)效率的計(jì)算。3、通過(guò)對(duì)熱機(jī)效率的計(jì)算了解其它各種效率的運(yùn)用。重點(diǎn)：對(duì)熱值，熱機(jī)效率的理解。難點(diǎn)：熟練運(yùn)用公式計(jì)算燃料燃燒放出的熱量和熱機(jī)效率。學(xué)習(xí)目標(biāo)它們都離不開(kāi)燃料。燃料燃燒的過(guò)程是化學(xué)能轉(zhuǎn)變?yōu)閮?nèi)能，在轉(zhuǎn)化程機(jī)械能的過(guò)程。是不是所有的內(nèi)能都轉(zhuǎn)化成了機(jī)械能呢？燃料的熱值固體燃料液體燃料氣體燃料燃料可分為三種日常生活中常用到的燃料有哪些？

常見(jiàn)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?xì)獾龋r(nóng)村還用草木等植物的秸桿作燃料?；瘜W(xué)能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能問(wèn)題1.什么是熱值？其物理意義、符號(hào)及單位分別是什么？問(wèn)題2.燃料熱值的大小與什么因素有關(guān)？如何計(jì)算某種燃料完全燃燒放出熱量的多少？二、任務(wù)驅(qū)動(dòng)分步探究

在物理學(xué)中，把1kg某種燃料在完全燃燒時(shí)所放出的熱量叫做燃料的熱值。固體和液體燃料氣體燃料熱值：q

1.定義：某種燃料完全燃燒放出的熱量與所用該燃料的質(zhì)量之比。2.計(jì)算公式：Q=mq

Q=qVQ：燃料完全燃燒釋放的熱量ｑ：燃料的熱值ｍ：燃料的質(zhì)量3.單位：J/kg

（J/m3）

熱值反映的是燃料的一種特性，反映了燃料燃燒時(shí)化學(xué)能車化為內(nèi)能的本領(lǐng)的大小，它只與燃料的種類有關(guān)，與燃料的形態(tài)、質(zhì)量、體積、是否完全燃燒都沒(méi)有關(guān)系。溫馨提醒：無(wú)煙煤的熱值為3.4×107J/kg，表示1kg的煤在完全燃燒時(shí)所放出的熱量為3.4×107J。液化氣的熱值為4.9×107J/m3，表示1m3的液化氣在完全燃燒時(shí)所放出的熱量為4.9×107J。問(wèn)題3.已知汽油的熱值是4.6×107J/kg，完全燃燒500g汽油，求:汽油完全燃燒產(chǎn)生的熱量是多少?二、任務(wù)驅(qū)動(dòng)分步探究熱機(jī)效率（重點(diǎn)）

問(wèn)題1.氣缸內(nèi)燃料完全燃燒釋放的熱量全部用來(lái)做功了嗎？如果不是請(qǐng)你說(shuō)出燃料燃燒釋放的能量都轉(zhuǎn)化為了什么？問(wèn)題2.什么是熱機(jī)效率？熱機(jī)效率有單位嗎？

二、任務(wù)驅(qū)動(dòng)分步探究熱機(jī)效率討論交流：熱機(jī)工作時(shí)，能不能將燃料所蘊(yùn)藏的化學(xué)能全部用來(lái)對(duì)外做有用功呢？由于機(jī)械傳動(dòng)等，克服摩擦所消耗的能量燃料很難全部燃燒，燃料的化學(xué)能不能全部釋放機(jī)械傳熱損失一部分能量熱機(jī)真正轉(zhuǎn)變?yōu)閷?duì)外做功的部分廢氣排出帶走的能量熱機(jī)中燃料釋放能量的主要走向示意圖由圖可知，真正能轉(zhuǎn)變?yōu)閷?duì)外做有用功的能量只燃料燃燒時(shí)所釋放能量部分。熱機(jī)轉(zhuǎn)變?yōu)橛杏霉Φ哪芰颗c燃料完全燃燒釋放的能量的比值稱為熱機(jī)效率，即：

η=W有Q放×100%議一議：怎樣提高熱機(jī)的效率？1、使燃料充分燃燒;2、盡量減少各種熱量損失；3、在熱機(jī)的設(shè)計(jì)和制造上采用先進(jìn)的技術(shù)；4、注意保養(yǎng)，保證良好的潤(rùn)滑，減少因克服摩擦阻力而額外消耗的能量。熱機(jī)的效率能達(dá)到100%嗎？為什么？

不能達(dá)到100%，因?yàn)闊釞C(jī)中可用于做有用功的能量只是燃料完全燃燒所放出的能量的一部分，因?yàn)楦鞣N熱量損失以燃料條件的限制，這部分能量遠(yuǎn)遠(yuǎn)小于總能量，所以其與燃料完全燃燒所放出的總能量的比值必然小于1，即熱機(jī)效率小于100%。

沒(méi)有單位。想一想：?jiǎn)栴}3.太陽(yáng)能是一種清潔能源．某太陽(yáng)能熱水器每天能使500kg的水溫度升高30℃，那么這些水吸收的熱量是多少？若天然氣完全燃燒熱量的80%被水吸收,則需要多少天然氣？[天然氣的熱值取7×107J/m3，水的比熱容c=4.2×103J／(kg·℃)]二、任務(wù)驅(qū)動(dòng)分步探究?jī)?nèi)容：《基礎(chǔ)教研》P32選擇題1—5題檢測(cè)指導(dǎo)：1、 閉卷檢測(cè)，獨(dú)立完成2、 出示答案，對(duì)子互批3、 自主糾錯(cuò)，反思錯(cuò)因4、 質(zhì)疑解惑，互幫互學(xué)5、 小組匯報(bào)，師生點(diǎn)撥四、達(dá)標(biāo)檢測(cè)、及時(shí)反饋參考答案

1D2A3D4C5D布置作業(yè)：《基礎(chǔ)教研》對(duì)應(yīng)部分環(huán)境保護(hù)問(wèn)題1.熱機(jī)為人類的發(fā)展做出了重大貢獻(xiàn)，但也帶來(lái)了許多環(huán)境污染問(wèn)題，請(qǐng)列舉出來(lái)。

二、任務(wù)驅(qū)動(dòng)分步探究環(huán)境保護(hù)熱機(jī)為人類的發(fā)展做出丑了重大貢獻(xiàn)，但也帶來(lái)了許多環(huán)境污染問(wèn)題：1.對(duì)人體健康的直接危害,硫酸霧和硫酸鹽霧的毒性比二氧化硫大得多,可以侵入肺的深部組織,引起肺水腫等疾病而使人致死.2.引起河流、湖泊的水體酸化,嚴(yán)重影響水生動(dòng)植物的生長(zhǎng).3.破壞土壤、植被、森林.4.腐蝕金屬、油漆、皮革、紡織品及建筑材料.5.滲入地下,使水中鋁、銅、鋅、鎘的含量比中性地下水中高很多倍.酸雨的危害討論交流如何保護(hù)我們的環(huán)境？改進(jìn)燃燒設(shè)備，加裝消煙除塵裝置;集中供熱；改用氣體燃料，普及煤氣和天然氣；充分開(kāi)發(fā)利用污染少和無(wú)污染的新能源。綜合拓展1、一臺(tái)內(nèi)燃機(jī)運(yùn)行時(shí)各種能量損耗大致為：汽缸散熱損失占25%，廢氣帶走的能量占30%,摩擦等機(jī)械損耗占10%，則它的機(jī)械效率為

。2、柴油機(jī)是工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中常用的熱機(jī)，已知某型號(hào)柴油機(jī)的效率是30%，在柴油機(jī)內(nèi)完全燃燒2kg柴油能放熱

J，這些熱通過(guò)該柴油機(jī)的轉(zhuǎn)化能對(duì)外做有用功

J.（柴油的熱值為3.3×107J／kg）3、下列措施不屬于加劇地球的溫室效應(yīng)的是（

）A．現(xiàn)代工業(yè)大量燃燒煤炭和石油B．人類大量砍伐森林C．植物光合作用對(duì)二氧化碳的大量消耗D．人類生活中諸如取暖等活動(dòng)日益頻繁4.已知酒精的熱值為q質(zhì)量為m，則酒精完全燃燒一半放出的熱量為

，剩余酒精的熱值為

。5.有的航天器火箭發(fā)動(dòng)機(jī)用氫作燃料，這是因?yàn)闅錃?/p>

很大；燃燒1m3的煤氣約能放出熱量3.9×107J，某市管道煤氣收費(fèi)標(biāo)準(zhǔn)為0.87元／m3，有一戶人家在一個(gè)月內(nèi)燒煤氣消耗了1.17×108J的熱量，這個(gè)月應(yīng)交煤氣費(fèi)

元．6、近年來(lái)沈陽(yáng)市采取了居民小區(qū)集中供熱的方式，拆除了千余根煙囪，減少了高溫的廢氣向周圍大氣的擴(kuò)散及它與大氣間的熱傳遞，減輕了對(duì)大氣的污染，提高了燃料的利用率，減少了能量的損失．根據(jù)上述內(nèi)容請(qǐng)你找出一個(gè)與物理相關(guān)的名詞

7、關(guān)于熱機(jī)的效率，下述正確的是（

）A、熱機(jī)的效率有可能等于1B、熱機(jī)的效率一定小于1C、熱機(jī)的效率越高，其損失的能量越多。D、熱機(jī)的效率越高，對(duì)環(huán)境的影響越大8.燃料燃燒排放的煙塵廢氣中所含的主要有害成份有（

）A．一氧化碳B．二氧化硫及氮氧化物C．粉塵D．二