13.4热机效率和环境保护 课件 2023-2024学年沪科版物理九年级全一册

第十三章　内能与热机 第四节　热机效率和环境保护 热量 质量（或体 积） J/kg J/m3 知识梳理 mq Vq 有 用功 完全燃烧 ×100% 能量 损失 1kg的木炭完全燃烧所释放的能量 为3.4×107 J 6.8×107 J 1m3的煤气完全燃烧释放的热量为 1.8×107J 9×107J 6.4×109 内 1.68×106 60 （1）6.72×105J （2）1.68×106J （3）40% B 课堂小测 D B 热值 做功 2.1×107 60% （1）4.2×107J （2）65℃ （3）50% A 基础提升(1) C C 1kg天然气完全燃烧放出的 热量是4.9×107J 2.3×108 4.6×107 自下 而上 煤 4.6×105 甲、丙 小 小 2.1×103 甲、乙 大 一部分能量散失掉 了 （1）2.52×106J （2）70℃ （1）3.15×109J （2）2.25×107J/kg B 基础提升(2) A D D B 1.26×106 J 52℃ 不变 8.4×109J 2×104kg （1）6×107J （2）1.26×107J （3）21% （1）7.56×109J （2）4.5×107J/kg （1）5.52×107J （2）1.44×107J （3）26.1% （1）1.008×106J （2）0.04m3 1. 热值 （1）定义：某种燃料完全燃烧放出的 　热量　与所用该燃料的　质量（或体积）　之比.  （2）单位：　J/kg　或　J/m3　.  （3）特点：与燃料的形状、体积、质量无关，只与燃料种类有关. （4）放热公式：Q＝　mq　或Q＝ 　Vq　.  2. 热机效率 （1）定义：热机运转中，对外做的　有用功　与燃料　完全燃烧　所释放的能量的比值.  （2）公式：η＝ ×100%　.  （3）提高的主要途径：减少各种　能量损失　.  （4）提高燃料利用率的措施：①让燃料燃烧更充分；②在设计和制造过程中，不断改进和创新，以减少各种能量损失；③设法利用废气的能量. 【小练】 1. 木炭的热值是3.4×107 J/kg，其物理意义是　1kg的木炭完全燃烧所释放的能量为3.4×107 J　，完全燃烧2kg木炭放出的热量是　6.8×107 J　； 煤气的热值是1.8×107J/m3，其物理意义是　1m3的煤气完全燃烧释放的热量为1.8×107J　，完全燃烧5m3的煤气放出的热量是　9×107J　.  2. 合理分类和利用垃圾可以变废为宝.在一定条件下，1吨垃圾能“榨”出160kg燃料油，若燃料油的热值为4.0×107 J/kg，则这些燃料油完全燃烧释放出的热量为　6.4×109　J，燃烧时燃料油的化学能转化为　内　能.  3. 现有56g酒精，完全燃烧释放的热量为 　1.68×106　J，若这些热量完全被水吸收，可以使10kg的水温度从20℃升高到 　60　℃.[q酒精＝3×107J/kg，c水＝4.2×103J/（kg·℃）]  4. 燃气灶烧水时，在一标准大气压下把质量为2kg、初温为20℃的水加热至沸腾，共燃烧了0.02m3天然气（天然气完全燃烧）.[c水＝4.2×103J/（kg·℃），q天然气＝8.4×107J/m3]求： （1）水吸收的热量； （1）6.72×105J （2）天然气完全燃烧放出的热量； （2）1.68×106J （3）燃气灶烧水时的效率. （3）40% 1. “长征五号”火箭发动机采用氢氧发动机，用氢气做燃料获得动力，是由于氢气的（ B ）. A. 比热容较大 B. 热值高 C. 密度大 D. 导热性好 2. 下列关于热值的说法正确的是（ D ）. A. 2kg煤的热值大于1kg煤的热值 B. 燃料热值越大，燃烧放出的热量越多 C. 燃料燃烧不完全时热值变小 D. 燃料的热值是燃料本身的特性，与质量无关 3. 如图所示是某热机燃料燃烧放热的去向示意图，则该热机的效率可以表示为（ B ）. A. ×100% B. ×100% C. ×100% D. ×100% 4. 2021年10月16日0时23分，搭载“神舟十三号”载人飞船的“长征二号F遥十三”运载火箭，在酒泉卫星发射中心发射取得圆满成功.火箭的燃料使用了液态氢，主要是因为它的　热值　大，火箭发射升空时相当于热机的　做功　冲程.  5. 小明用燃气灶烧水，测得燃烧0.5m3的天然气，可使100kg的水从20 ℃升高到70 ℃.则：水吸收的热量为　2.1×107　J，燃气灶的效率η为　60%　.[已知水的比热容为c＝4.2×103J/（kg·℃），天然气的热值为q＝7.0×107J/m3]  6. 近些年牡丹江市有许多氢燃料新能源公交车投放使用.氢燃料具有清洁无污染、效率高等优点，被认为是21世纪最理想的能