九年级物理全册 第13章 内能与热机 第4节 热机效率和环境保护 沪科版

1、炒菜做饭、奔驰的汽车与火车、火力发电、炒菜做饭、奔驰的汽车与火车、火力发电、直入苍穹的火箭等都离不开燃料。燃料燃烧直入苍穹的火箭等都离不开燃料。燃料燃烧的过程是化学能转变为内能的过程。从原始的过程是化学能转变为内能的过程。从原始人类学会用火起，至今，人们使用的能量绝人类学会用火起，至今，人们使用的能量绝大部分都还是通过燃烧燃料获得的。大部分都还是通过燃烧燃料获得的。某种燃料某种燃料完全完全燃烧放出的燃烧放出的热量热量与燃烧该燃料的与燃烧该燃料的质量之比质量之比，叫做这种，叫做这种燃料的热值（燃料的热值（heat valueheat value），热值用），热值用q q表示。表示。单位：单位：J

2、/kg J/kg 或或 J/mJ/m3 3Q = mq公式：公式：一一.燃燃 料的热值料的热值或：或：Q = Vq燃料完全燃烧燃料完全燃烧释放的热量释放的热量燃料的燃料的质量质量燃料的热值例题：计算例题：计算4kg柴油完全燃烧释放的热量。柴油完全燃烧释放的热量。（q=107J/kg ）已知：已知：m=4kg, q=107J/kg求求:Q解解:Q=mq =4Kg107J/Kg =1.32108 J答答:完全燃烧释放的热量为完全燃烧释放的热量为1.32108 J二、热机效率二、热机效率 热机工作时，并不能将燃料所蕴藏的化学能热机工作时，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

3、量在工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。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。量只是燃料燃烧时所释放能量的一部分。热机效率：热机效率：热机转变为热机转变为有用功有用功的能量与燃料的能量与燃料完全完全燃烧所燃烧所释放的能量的释放的能量的比值比值称为热机效率。称为热机效率。提高热机效率的主要途径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减少热机工作中的各种能量损失.具体方法具体方法: 首先要减少燃烧过程中的热量损失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

4、动部分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并选用优良的润滑材料减小摩擦,以减少以减少机械损失机械损失.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;蒸汽类热机蒸汽类热机,常将煤常将煤研磨成粉状研磨成粉状,用风吹入锅炉内燃烧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.各种热机的效率各种热机的效率:蒸汽机蒸汽机:615汽油机：汽油机：2030柴油机：柴油机：3040飞机上的喷气式发动机：飞机上的喷气式发动机：5060想想看：想想看：热机的效率能达到热机的效率能达到100 吗？

5、为吗？为什么？什么？不能。不能。因为热机在工作过程中一定有能量损失。因为热机在工作过程中一定有能量损失。三、环境保护三、环境保护热机为人类的热机为人类的 发展做出了重大贡献，但也带来了许多环境污染问题。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对环境的影响 数量庞大的汽车行驶时排放的废气污染是不可忽视的数量庞大的汽车行驶时排放的废气污染是不可忽视的,在一些国在一些国家就曾发生过汽车排放的废气对城市严重污染的事件家就曾发生过汽车排放的废气对城市严重污染的事件.如何在保持工如何在保持工业、交通发展的同时业、交通发展的同时,又能控制废气与粉尘的污染又能控制废气与粉尘的污染,提高空气质量提高空气质量,保保护我们生存的家园护我们生存的家园,已引起众多科学工作者和全世界各个国家的关注已引起众多科学工作者和全世界各个国家的关注.我国是正在发展中的国家我国是正在发展中的国家,在发展建设的同时在发展建设的同时,也应注也应注意到环境的保护意到环境的保护,右表是我右表是我国国1996年颁布的年颁布的大气环大气环境质量标准境质量标准.标准把空气标准把空气质量分为三级质量分为三级,一级标准适一级标准适用于国家规定的自然保护用于国家规定的自然保护区、风景名胜区和其他需区、风景名胜区和其他需要特殊保护的地区要特殊保护的地区;二级标二级标准适用于城市规划中确定准适用于城