沪科版物理九年级全一册13.4热机效率和环境保护-课件

第四节热机效率和环境保护它们都离不开燃料。燃料燃烧的过程是化学能转变为内能的过程。固体燃料液体燃料气体燃料燃料可分为三种日常生活中常用到的燃料有哪些？

常见的燃料有煤、石油（加工炼制成汽油、煤油、柴油和液化气等）、天燃气等，农村还用草木或秸杆作燃料。

质量相等的不同燃料在完全燃烧时所放出的热量是不同的。

在物理学中，把某种燃料完全燃烧放出的热量与所用该燃料的质量之比叫做燃料的热值。热值的符号：q

单位：J/kg（J/m3）固体和液体燃料气体燃料Q=mq质量为m的燃料完全燃烧释放的热量是：Q：燃料完全燃烧释放的热量ｑ：燃料的热值ｍ：燃料的质量Q=qv气体燃料注意：使用公式时各物理量的单位统一为国际单位无烟煤的热值为3.4×107J/kg，表示1kg的无烟煤完全燃烧时所放出的热量为3.4×107J。液化气的热值为4.9×107J/m3，表示1m3的液化气完全燃烧时所放出的热量为4.9×107J。热值是燃料的一种特性1.同种燃料在相同状态下热值相同，其热值大小与燃料的质量、体积，是否燃烧以及是否完全燃烧无关。2.不同燃料热值一般不同。请计算：三种情况下，燃料都完全燃烧，放出的热量全部被水吸收干木柴烟煤汽油讨论交流：热机工作时，能不能将燃料燃烧释放的内能全部用来对外做有用功呢？由于机械传动等，克服摩擦所消耗的能量燃料很难全部燃烧，燃料的化学能不能全部释放机械传热损失一部分能量热机真正转变为对外做有用功的部分废气排出带走的能量热机中燃料释放能量的主要走向示意图三、热机效率

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。1、热机效率：对外做的有用功与燃料完全燃烧所释放的能量的比值称为热机效率。W有Q放×100%η=

小兵同学从驾驶员李师傅处了解到，李师傅驾驶的汽车100km消耗汽油约7㎏。从书上查得汽油的热值q＝4.6×107J/㎏，他又测出在平直公路上，当牵引力为644N时汽车匀速前进。（空气阻力不计）求：⑴该小汽车行驶100km，消耗的总能量是多少？⑵该小汽车匀速行驶100km，做的有用功是多少？⑶该小汽车的效率是多少？

在课本P50图13—20中，如果所用燃料为干木材，经测定所需干木材为11.2kg，请计算学校用来烧开水的炉子的效率是多少？议一议怎样提高热机的效率？主要途径：尽量减少各种能量损失；具体方法：1.使燃料充分燃烧;2.在热机的设计和制造上采用先进的技术；3.注意保养，保证良好的润滑，减少因克服摩擦阻力而额外消耗的能量。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﹪

想一想热机的效率能达到100%吗？为什么？

不能达到100%，因为热机中可用于做有用功的能量只是燃料完全燃烧所放出的能量的一部分，因为各种热量损失以燃料条件的限制，这部分能量远远小于总能量，所以其与燃料完全燃烧所放出的总能量的比值必然小于1，即热机效率小于100%。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：1.对人体健康的直接危害,硫酸雾和硫酸盐雾的毒性比二氧化硫大得多,可以侵入肺的深部组织,引起肺水肿等疾病而使人致死.2.引起河流、湖泊的水体酸化,严重影响水生动植物的生长.3.破坏土壤、植被、森林.4.腐蚀金属、油漆、皮革、纺织品及建筑材料.5.渗入地下,使水中铝、铜、锌、镉的含量比中性地下水中高很多倍.酸雨的危害结束

讨论交流

如何保护我们的环境？改进燃烧设备，加装消烟除尘装置;集中供热；改用气体燃料，普及煤气和天然气；充分开发利用污染少和无污染的新能源。检测反馈1、小明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A2、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D3、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/kg4、完全燃烧140克焦炭（焦炭的热值为3.0×10