13.4热机效率和环境保护课件- 2023--2024学年沪科版九年级物理全一册

第四节　热机效率和环境保护 第十三章　内能与热机 01 新知梳理 02 基础过关 03 能力进阶 目 录 1. 燃料的燃烧是一种化学变化，在燃烧过程中，燃料的 ⁠能转化 为 ⁠能。 2. 某种燃料 放出的热量与所用该燃料的 ⁠之比，叫 做这种燃料的热值。热值用字母 表示，单位是 。质量为m 的燃料完全燃烧放出的热量Q＝ ⁠。对于气体燃料而言，热值则是 某种燃料 放出的热量与所用该燃料的 ⁠之比，对应 的单位是 。体积为V的气体燃料完全燃烧放出的热量Q ＝ ⁠。 化学　 内　 完全燃烧　 质量　 q　 J/kg　 mq　 完全燃烧　 体积　 J/m3　 qV　 返回目录 3. 热机运转中，对外做的 与燃料完全燃烧所释放的 ⁠ 的比值称为热机效率。热机效率η＝ ⁠。提高热机效率的 主要途径是减少热机工作中的 ⁠。 4. 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， 主要有 污染和 ⁠污染两方面。 有用功　 能量　 ×100％　 各种能量损失　 废气　 噪声　 返回目录 1. 焦炭的热值是3.0×107J/kg，它表示的物理意义是 ⁠ ，5kg焦炭完全燃烧可放 出 J的热量。 2. 2023年5月30日，在酒泉基地发射的“神舟十六号”载人飞船升空过 程中，燃料舱内的液态氢的热值 （选填“变大”“变小”或 “不变”）。 1kg的焦炭完 全燃烧放出的热量是3×107J　 1.5×108　 不变　 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 返回目录 3. （2023·广西）2023年5月30日，搭载“神舟十六号”载人飞船的“长 征二号”F遥十六运载火箭发射成功。火箭升空时，燃料燃烧释放的内 能转化为 能，散失的能量越少，发动机效率越 （选填 “高”或“低”）。 4. 小明发现，街头很多出租车的后面都印着字母CNG，上网搜索后明白 这种出租车是以天然气为燃料。一辆出租车一天消耗天然气约60L，若 这些天然气完全燃烧，能放出热量约为 J；出租车用天然气 作为燃料的优点是 （写出一点即可）。（天然 气的热值约为 4×107J/m3） 机械　 高　 2.4×106　 污染小（合理即可）　 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 返回目录 5. 下列说法中正确的是（　B　） A. 热机排出的尾气没有内能 B. 热机的大量使用会造成环境污染 C. 热机做的有用功越多，热机效率一定越高 D. 汽车发动机的效率可以达到100％ B 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 返回目录 6. （2023·兰州）一辆燃油汽车沿平直公路匀速行驶了108km，所用时间 为1h，消耗汽油10kg，汽车在行驶过程中所受阻力恒为1380N。求： （汽油的热值q汽油＝4.6×107J/kg） （1） 牵引力的功率。 解：（1） 汽车沿平直公路匀速行驶，牵引力F＝f＝1380N，牵引力做 的功W＝Fs＝1380N×108×103m＝1.4904×108J，牵引力的功率P＝ ＝＝41400W 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 返回目录 （2） 汽车发动机的效率。 解：（2） 消耗的汽油完全燃烧放出的热量Q放＝mq汽油＝ 10kg×4.6×107J/kg＝4.6×108J，汽车发动机的效率η＝×100％＝ ×100％＝32.4％ 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 返回目录 7. 如表所示列出了几种燃料的热值。 第7题 干木柴 1.2×107J/kg 无烟煤 3.4×107J/kg 酒　精 3.0×107J/kg 汽　油 4.6×107J/kg 氢　气 1.4×108J/kg 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 返回目录 （1） 由表可知，完全燃烧1g的酒精，可放出热量 J；放出 相同的热量，完全燃烧干木柴与酒精的质量比是 ⁠。 （2） 如图所示为酒精、汽油两种燃料完全燃烧释放的热量Q与其质 量m的关系图像，从图像中可看出 （选填“A”或“B”）表 示的是酒精。 3.0×104　 5∶2　 A　 第7题 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 返回目录 8. 一台柴油机的热机效率为25％，表示的意思是柴油机运行中，对外 做 与燃料 的能量的比值为25 ％。 9. 释放化学能的过程不断地在人体内发生，食物也是一种“燃料”，营 养成分在人体细胞里与氧结合，提供细胞组织所需的能量。一袋饼干的 营养成分表上标有“2361kJ/100g”，该标识的含义与以下物理量含义类 似的是（　A　） A. 热值 B. 热量 C. 内能 D. 比热容 有用功的那部分能量　 完全燃烧放出　 A 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 返回目录 10. 汽油机的能量流向如图所示，以下说法正确的是（　D　） 第10题 D ① E2＝E5＋E6 ② E1＝E2＋E3＋E4＋E5＋E6 ③ 热机效率η＝×100％ ④ η＝×100％ A. ①③ B. ②④ C. ③ D. ④ 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 返回目录 11. 煤油的热值为4.6×107J/kg、比热容为2.1×103J/（kg·℃），下列说 法中正确的是（　A　） A. 煤油的热值、比热容与质量大小无关 B. 燃烧1kg煤油一定放出4.6×107J的热量 C. 1kg煤油用去一半，煤油的热值减小，比热容不变 D. 1kg煤油温度升高1℃需要放出2.1×103J的热量 12. 实验时，用酒精灯加热过程中，酒精灯内酒精的物理量没有改变的 是（　D　） A. 质量 B. 体积 C. 重力 D. 热值 A D 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 返回目录 13. 汽油机甲的效率比汽油机乙的效率高，这说明（　C　） A. 甲做的有用功多 B. 甲比乙用的汽油少 C. 完全燃烧相等质量的汽油，其内能转化的机械能甲比乙多 D. 甲比乙做功更快 C 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 返回目录 14. （2023·安徽段考）如图所示，用甲、乙两种燃料分别对质量和初温 相同的水进行加热，两图装置均相同。燃料的质量用m表示，燃料充分 燃尽时水升高的温度用Δt表示（水未沸腾，不考虑热量损失） （　D　） 　 第14题 D A. 若m相同，Δt越小，燃料的热值越大 B. 若Δt相同，m越大，燃料的热值越大 C. 若m与Δt的比值越大，燃料的热值越大 D. 若m与Δt的比值越小，燃料的热值越大 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 返回目录 15. 某品牌的小汽车使用的汽油机的功率为25kW。汽油机正常工作时的 效率为40％，假设汽油完全燃烧（汽油的热值为4.6×107J/kg），则该 品牌的小汽车正常行驶1h需要消耗多少千克汽油？（结果保留整数） 解：由P＝得，小汽车行驶1h做功W＝Pt＝25kW×1h＝25kW·h＝ 25×3.6×106J＝9.0×107J；由η＝×100％得，汽油完全燃烧需放出 热量Q放＝＝＝2.25×108J；由Q放＝mq得，消耗汽油的质量m ＝＝≈5kg 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 返回目录 $$