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

1 完全 热量 质量 q 2 焦耳/千克 J/kg 焦耳/立方米 J/m ³ mq Vq 有用功 完全燃烧 比值 能量损失 热量损失 简化机械传动 减小摩擦 A C A 1kg零碳甲醇完全燃烧放出的热量是2.27×107J 化学 内 AB D C C 70 87.5% 15 5.6 质量 不需要 燃料 加热前的水温/℃ 燃料燃尽后的水温/℃ 酒精 20 35 碎纸片 20 25 > 燃料燃烧放出的热量没有全部被水吸收 A ❶燃料的热值 定　义：某种燃料_______燃烧放出的_______与所用该燃料的______之比，叫做这种燃料的热值，用字母____表示。 单　位：在国际单位制中，热值的单位是_________，符号是_______；对于气体燃料而言，还经常用____________来表示热值的单位，符号是______。 热量计算公式：对于固体、液体燃料，Q＝____；对于气体燃料，Q＝____。 ❷热机效率 定　义：热机运转中，对外做的________与燃料_________所释放的能量的______称为热机效率。 提高热机效率的主要途径：减少热机工作中的各种_____________。首先应该减少燃烧过程中的_________；其次是尽量______________部分，并选用优良的润滑材料___________。 1．(2023·湖南邵阳)2023年5月30日，长征二号F遥十六运载火箭搭载神舟十六号载人飞船成功发射(如图)。火箭使用一种叫做偏二甲肼的液体燃料，是因为该燃料具有较大的( ) A．热值 B．比热容 C．密度 D．体积 2．关于燃料及其热值，下列说法中正确的是( ) A．没有燃烧的燃料，热值等于零 B．燃料完全燃烧时，它的热值最大 C.燃料的热值与质量和燃烧状态无关 D．燃料燃烧时温度越高，放出的热量越多 3．(教材习题变式)如图为甲、乙两种燃料完全燃烧放出的热量与质量的关系图像，则甲、乙的热值( ) A.甲大于乙 B．甲小于乙 C．甲等于乙 D．无法判断 4．2023年9月23日在杭州奥体中心主场馆“大莲花”举办的杭州第19届亚运会的开幕式上，首次使用绝对绿色环保的“零碳甲醇”作为主火炬塔所用的燃料，其热值为2.27×107 J/kg，该热值的物理含义是____________________________________________；该燃料燃烧时将_______能转化为 ____能；若质量为4 kg的该燃料完全燃烧一半，则释放的热量为____________J，剩余部分的热值为____________J/kg。 4.54×107 2.27×107 5．(多选)对于热机效率的理解，下列说法正确的是( ) A．在做功同样多的情况下，热机的效率越高，消耗的燃料越少 B．一般情况下，柴油机的效率比汽油机的高 C．热机的效率越高，说明做功越快 D．热机损失的能量中，废气带走的能量较少，主要是由于机械摩擦损失的 6．如图是某内燃机能量流向图，该内燃机的热机效率是( ) A．25% B．40% C．75% D．35% 7．一台柴油机中的燃料完全燃烧放出了8×107 J的热量，共计损失了4.8×107 J的能量。则下列说法错误的是( ) A.用来做有用功的能量为3.2×107 J B．该柴油机的效率为40% C．通过科技进步，在未来可以实现能量零损失 D．减少机械间的摩擦可以提高热机效率 8．(贵阳期末)随着科技的不断进步，新能源汽车逐渐代替了传统的燃油汽车，这是因为新能源汽车( ) A．噪声大 B．效率低 C．污染小 D．能耗大 9．完全燃烧140 g焦炭所放出的热量有60%被初始温度是10 ℃、质量为10 kg的水吸收，则水吸收的热量为__________J，水温将升高到____℃。[q焦炭＝3.0×107 J/kg，c水＝4.2×103 J/(kg·℃)，在1个标准大气压下] 2.52×106 10．(2023·湖南衡阳)燃气热水器将质量为30 kg、温度为15 ℃的水加热到65 ℃，消耗天然气0.18 m3，在此过程中水吸收的热量是__________J，热水器烧水时的效率是________。[c水＝4.2×103 J/(kg·℃)，q天然气＝4×107 J/m3] 6.3×106 [变式题](2023·遵义新蒲新区一模)在探究水的沸腾特点时，小明用酒精灯给初温为20 ℃、质量为200 g的水加热至80 ℃，若酒精灯的加热效率为30%，则此过程中会消耗酒精____g。[q酒精＝3.0×107 J/kg，c水＝4.2×103 J/(kg·℃)] 11．(2023·黔南期中)在“比较不同燃料燃烧时放出的热量”实验中，小明使用的装置如图所示，两套装置除燃料外均相同。 (1)实验前，量取酒精和碎纸片时，必须控制两种燃料的_______相等。 (2)实验时，________(选填“需要”或“不需要”)记录燃料充分燃烧的时间。 (3)小明点燃酒精灯和碎纸片灯，分别加热质量相等、初温均为20 ℃的水，等到燃料燃尽后，测得水的温度如表所示。根据表中的实验数据，可以得出两种燃料热值的大小关系：q酒精____(选填“>”“＝”或“<”)q碎纸片。 【补充设问】小明根据实验数据计算得到了两种燃料的热值，发现计算得到的燃料热值和理论值有一些偏差，请说出造成偏差的原因：__________________________________(写出一条即可)。 12．(2023·贵州段考)明明爸爸驾驶汽车在平直的公路上以恒定功率匀速行驶一段距离后，消耗汽油0.6 kg。已知该汽车汽油机的热机效率为30%，汽车行驶时汽油机提供的动力恒为1 200 N，汽油的热值为q＝4.6×107 J/kg。求： (1)0.6 kg汽油完全燃烧放出的热量。 (2)明明爸爸驾驶该汽车在平直公路上匀速行驶的距离。 解：(1)汽油完全燃烧放出的热量：Q放＝mq＝0.6 kg×4.6×107 J/kg＝2.76×107 J； (2)由η＝可知，汽车所做的有用功：W有＝ηQ放＝30%×2.76×107 J＝8.28×106 J，根据W＝Fs可知，该汽车在平直公路上匀速行驶的距离：s＝＝＝6 900 m。 13．两台汽油机，甲做的有用功是乙的1.5倍，甲的效率是25%，乙的效率是30%，那么甲与乙消耗的汽油的质量之比是( ) A．9∶5 B．5∶6 C．5∶9 D．6∶5 $$