13.4 热机效率和环境保护 课件 2023-2024学年九年级沪科版物理全一册

13.4热机效率和环境保护 1． 从生活中体会不同燃料燃烧释放热量的本领不同，认识热值的概念单位及物理意义。 2．会进行简单的热量计算。 3．可以说出热机工作时燃料释放的能量的主要流向，会进行热机效率的简单计算，能说出提高热机效率的途径 我们的生活都离不开 。 燃料燃烧的过程是 能转变为 能的过程。 燃料 化学 内 观察思考 你能举例说明生活中我们可以使用哪些燃料吗？ 固体燃料 液体燃料 气体燃料 木炭、煤等 汽油、酒精等 煤气、天然气等 观察思考 烧开同样的水，燃烧不同的燃料，过程有不同之处吗？ 经验与科学研究告诉我们：不同燃料燃烧释放出能量的能力是不同的。 热值 某种燃料完全燃烧放出的热量与所用该燃料的质量之比，叫做这种燃料的热值。 1kg某种燃料完全燃烧放出的热量。 对于气体燃料而言，热值则是某种燃料完全燃烧放出的热量与所用该燃料的体积之比。 国际单位：焦每千克；符号：J/kg。 气体燃料的单位：焦每立方米；符号：J/m3。 燃料完全燃烧放出的热量Q Q= mq Q= Vq 常见燃料的热值 物质 热值q/(J·kg-1) 干木柴 1.2×107 烟煤 2.9×107 无烟煤 3.4×107 焦炭 3.0×107 木炭 3.4×107 物质 热值q/(J·kg-1) 酒精 3.0×107 柴油 4.3×107 汽油 4.6×107 煤油 4.6×107 原油 4.4×107 物质 热值q/(J·kg-1) 氢气 1.4×108 天然气 3.3×107~4.5×107 液化石 油气 4.9×107 煤气 1.8×107 思考 从上表中你能获得哪些信息？ 即学即练 1.下列关于热值的说法中正确的是 (　　) A.燃料越多,它的热值就越大 B.燃料燃烧时放出的热量越多,它的热值就越大 C.相同质量的燃料,完全燃烧时放出的热量越多,热值越大 D.同一种燃料,燃烧的情况不同,它的热值就不一样 C 即学即练 2.干木材的热值是1.2×107 J/kg，它的物理意义是____________________________________________________。要放出3.6×107 J的热量，需要完全燃烧______kg的干木材。 质量为1 kg的干木材完全燃烧放出的热量是1.2×107 J 3 即学即练 3. 酒精的热值是３×107J／kg，完全燃烧2kg酒精，放出多少热量? 4.燃气的热值为4×107J／m3,如果要放出6.0×106J的热量，需完全燃烧多少燃气？ 1814年，英国人史蒂芬把瓦特的蒸汽机装在火车上，陆路运输的新时代开始了。但燃料燃烧放出的能量并不能全部用来做功 观察思考 在热机工作过程中燃料的能量都到哪去了？ 未完全燃烧 散热、克服摩擦 废气带走热量 转化为机械能 热机效率 热机运转中，对外做的有用功（W有）与燃料完全燃烧所释放的能量（Q放)的比值。 对外做的有用功 燃料完全燃烧所释放的能量 热机效率 猜猜看！汽油机、柴油机的效率大约是多少？ 蒸汽机 4%~8% 燃汽轮机 50%~60% 蒸汽轮机 25%~30% 汽油机 26%~40% 柴油机 34%~45% 喷气发动机 50%~60% 如何提高热机的效率？ 内燃机工作时能量流向图 (1)在热机的各种能量损失中，废气带走的能量最多。 (2)设法利用废气的能量，是提高燃料利用率的重要措施。 提高热机效率的主要措施 使燃料尽可能充分燃烧 尽量减少各种热量散失 减少因克服摩擦而额外消耗的能量 即学即练 1.一辆汽车在平直公路上匀速行驶，受到的阻力是104 N，当它行驶了13.8 km时，完全燃烧了10 kg的汽油。已知q汽油＝4.6×107 J/kg，求： (1)汽车受到的牵引力； (2)汽车获得的有用功； (3)10 kg汽油完全燃烧所释放的热量； (4)这辆汽车的热机效率。 即学即练 即学即练 2.下列关于热机和环境保护的说法中，正确的是（　　） A.热机排出的尾气没有内能 B.热值越大的燃料，燃烧时放出的热量越多 C.热机的效率能达到100% D.热机的大量使用会造成环境污染 D 课堂小结 热机效率和环境保护 燃料的热值 热机的效率 环境保护 定义 单位及物理意义 公式 定义 公式 提高热机效率 环境污染 环保措施 解：(1)因为汽车做匀速直线运动，所以它受到的阻力和牵引力为一对平衡力，故牵引力F＝f＝104 N。 (2)汽车获得的有用功：W有＝Fs＝104 N×13800 m＝1.38×108 J。 (3)10 kg汽油完全燃烧所释放的热量：Q放＝mq＝10 kg×4.6×107 J/kg＝4.6×108