滬科版物理九年級全一冊13.4熱機效率和環(huán)境保護-課件

第四節(jié)熱機效率和環(huán)境保護它們都離不開燃料。燃料燃燒的過程是化學能轉(zhuǎn)變?yōu)閮?nèi)能的過程。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)村還用草木或秸桿作燃料。

質(zhì)量相等的不同燃料在完全燃燒時所放出的熱量是不同的。

在物理學中，把某種燃料完全燃燒放出的熱量與所用該燃料的質(zhì)量之比叫做燃料的熱值。熱值的符號：q

單位：J/kg（J/m3）固體和液體燃料氣體燃料Q=mq質(zhì)量為m的燃料完全燃燒釋放的熱量是：Q：燃料完全燃燒釋放的熱量ｑ：燃料的熱值ｍ：燃料的質(zhì)量Q=qv氣體燃料注意：使用公式時各物理量的單位統(tǒng)一為國際單位無煙煤的熱值為3.4×107J/kg，表示1kg的無煙煤完全燃燒時所放出的熱量為3.4×107J。液化氣的熱值為4.9×107J/m3，表示1m3的液化氣完全燃燒時所放出的熱量為4.9×107J。熱值是燃料的一種特性1.同種燃料在相同狀態(tài)下熱值相同，其熱值大小與燃料的質(zhì)量、體積，是否燃燒以及是否完全燃燒無關(guān)。2.不同燃料熱值一般不同。請計算：三種情況下，燃料都完全燃燒，放出的熱量全部被水吸收干木柴煙煤汽油討論交流：熱機工作時，能不能將燃料燃燒釋放的內(nèi)能全部用來對外做有用功呢？由于機械傳動等，克服摩擦所消耗的能量燃料很難全部燃燒，燃料的化學能不能全部釋放機械傳熱損失一部分能量熱機真正轉(zhuǎn)變?yōu)閷ν庾鲇杏霉Φ牟糠謴U氣排出帶走的能量熱機中燃料釋放能量的主要走向示意圖三、熱機效率

由圖可見，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。1、熱機效率：對外做的有用功與燃料完全燃燒所釋放的能量的比值稱為熱機效率。W有Q放×100%η=

小兵同學從駕駛員李師傅處了解到，李師傅駕駛的汽車100km消耗汽油約7㎏。從書上查得汽油的熱值q＝4.6×107J/㎏，他又測出在平直公路上，當牽引力為644N時汽車勻速前進。（空氣阻力不計）求：⑴該小汽車行駛100km，消耗的總能量是多少？⑵該小汽車勻速行駛100km，做的有用功是多少？⑶該小汽車的效率是多少？

在課本P50圖13—20中，如果所用燃料為干木材，經(jīng)測定所需干木材為11.2kg，請計算學校用來燒開水的爐子的效率是多少？議一議怎樣提高熱機的效率？主要途徑：盡量減少各種能量損失；具體方法：1.使燃料充分燃燒;2.在熱機的設(shè)計和制造上采用先進的技術(shù)；3.注意保養(yǎng)，保證良好的潤滑，減少因克服摩擦阻力而額外消耗的能量。各種熱機的效率:蒸汽機:6﹪~15﹪汽油機：20﹪~30﹪柴油機：30﹪~40﹪飛機上的噴氣式發(fā)動機：50﹪~60﹪

想一想熱機的效率能達到100%嗎？為什么？

不能達到100%，因為熱機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，因為各種熱量損失以燃料條件的限制，這部分能量遠遠小于總能量，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，即熱機效率小于100%。三、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：1.對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,嚴重影響水生動植物的生長.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.酸雨的危害結(jié)束

討論交流

如何保護我們的環(huán)境？改進燃燒設(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；充分開發(fā)利用污染少和無污染的新能源。檢測反饋1、小明家分別單獨使用不同種類的燃料時的平均月消耗分別為：木柴約200千克，煙煤約80千克，液化石油氣約30千克，煤氣約60千克。這四種燃料中的熱值最高的是(）A、液化石油氣B、煤氣C、煙煤D、木柴A2、航天工業(yè)中的火箭是用液態(tài)氫作為燃料的，這是因為液態(tài)氫具有（）A、較小的質(zhì)量B、較小的密度C、較大的比熱容D、較大的熱值D3、柴油機是工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中常用的熱機，已知某型號柴油機的效率是30%，在柴油機內(nèi)完全燃燒2千克柴油能放熱

J，這些熱通過柴油機的轉(zhuǎn)化能對外做有用功

J。

（柴油的熱值為3.3×107J/kg4、完全燃燒140克焦炭（焦炭的熱值為3.0×10