13.4 热机效率和环境保护-2023-2024学年九年级物理上学期同步教学优质特色课件（沪科版）

第十三章 内能与热机 第四节 热机效率和环境保护 人类利用的能量 主要是从燃料燃烧中获得的内能 它们都离不开燃料 1、常见的燃料： 煤、石油、天然气、木材或植物秸秆等 燃料燃烧的过程是化学能转变为内能的过程 2、燃料的共同特点： 固体燃料 液体燃料 气体燃料 　　不同燃料的放热本领相同吗？怎么比较它们谁的放热本领强呢？ 约0.73Kg 约2.8Kg 约1.16Kg 说明： 不同燃料燃烧释放的能量不同 单位：J/Kg 一.燃料的热值 为了研究不同燃料燃烧释放能量的能力的不同的特性—— 热值用字母：q 表示 某种燃料完全燃烧放出的热量与所用燃料的质量之比，叫做这种燃料的热值。 或 J/m3（气体） ［强调］ （1）热值定义中：注意“必须完全燃烧”； （2）热值是燃料的重要特性，反映燃料燃烧时化学能转化为内能的本领的大小。只与燃料的种类有关，与质量和是否完全燃烧无关。 1 kg的干木柴完全燃烧释放出1.2×107J的热量；那么质量为m　kg的干木柴完全燃烧释放出多少J的热量，怎么计算？ Q = m q 公式： 或：Q = V q 燃料完全燃烧释放的热量 燃料的质量 燃料的热值 燃料的体积 请同学们阅读教材51页“常见燃料的热值”，并从表中查出“干木柴”、 “烟煤” 、“液化石油气”的热值，说说它们表示的意义？Zxx，k 干木柴的热值为1.2×107J/Kg，表示1千克的干木材完全燃烧放出的热量为1.2×107J 烟煤的热值为2.9×107J/Kg，表示1千克的烟煤完全燃烧放出的热量为2.9×107J 液化石油气的热值为4.9×107J/m3，表示1m3液化气的完全燃烧放出的热量为4.9×107J 　　为什么发射火箭上天要用氢做燃料？ 想一想 例1：计算5 Kg汽油完全燃烧释放的热量。 （q=4.6×107J/Kg ） 已知： m=5Kg, q=4.6×107J/Kg 求: Q 解: Q = m q =5 Kg×4.6×107J/Kg =2.3×108 J 答:完全燃烧释放的热量为2.3×108 J 例2：在1个标准大气压下，将5kg 40℃的水烧开，需要完全燃烧多少kg的干木柴？（已知干木柴的燃烧值为1.2×107J/kg，并且燃料完全燃烧放出的热量全部被水吸收） 1.26×106J，0.105 kg 解：Q吸=Cm(t2-t1) =4.2×103J/(kg·℃)×5kg×(100℃-40℃) =1.26×106J 因为Q吸=Q放=1.26×106J 所以干木柴质量 1、部分燃料未完全燃烧 2、克服摩擦消耗能量 转变为对外做有用功的能量 4、机械传热损失能量 3、废气排出带走能量 二、热机效率 热机效率： 热机工作时，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。 炉子的效率： 有效利用的热量与燃料完全燃烧放出的热量的比值 η＝Q有/Q总×100％ 1、部分燃料未完全燃烧 2、克服摩擦消耗能量 转变为对外做有用功的能量 4、机械传热损失能量 3、废气排出带走能量 议一议：怎样提高热机效率？ 怎样提高热机的效率？ 使燃料充分燃烧; 尽量减少各种热量损失； 在热机的设计和制造上采用先进的技术； 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。 想想看：热机的效率能达到100 ﹪吗？为什么？ 不能。 因为热机在工作过程中一定有能量损失。 请同学们阅读教材52页倒数第二段，了解各种热机的效率。 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. Zxx。k 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 洛杉机光化学烟雾事件 　　 首先，什么是光化学烟雾呢?氮氧化物、烃类等一次污染物在阳光紫外线的作用下发生一系列光化学反应，生成臭氧(占产物85%以上)、过氧乙酰硝酸酯、高活性自由基、醛类、酮类和有机酸等二次污染物，这些一次污染物和二次污染物形成的混合物称为光化学烟雾，它呈浅兰色、有刺激性和很强的氧化性，可造成人类及动植物疾病、建筑物毁坏等危害。 　　　洛杉机光化学烟雾事件是指40年代初期至50年代，发生于美国洛杉机市的一系列光化学烟雾事件的总称。该市临海依山，处于50公里长的盆地中，一年有300天出现逆温(即大气层某一高度上的温度不随高度递减，出现反常增加或不变。这