14.4 跨学科：热机效率和环境保护-2025-2026学年沪科版物理九年级全一册

14.4热机效率和环境保护 沪科版 内能与热机 柴薪 煤炭 石油 天然气 从哪里获得内能？ 想一想： 1、相同质量的水升高相同的温度，吸收的热量相等吗? 2、分别使用烟煤、干木柴、液化气使相同质量的水升高相同的温度，所消耗的燃料的质量相等吗？ 3、不同的燃料燃烧放出热量的能力相同吗？ 相等 不相等 不相同 　　某种燃料完全燃烧放出的热量与其质量之比，叫做这种燃料的热值。用字母q表示。 　　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。 1.定义： 3.单位： 热值 2.表达式： Q = mq 或 Q = Vq ◆燃料的热值表 注：燃料的热值只与燃料的种类有关，与燃料的质量、燃烧程度等无关。 ◆为什么发射火箭上天要用氢做燃料？ 液态氢的热值较大，与等质量的其它燃料相比，完全燃烧时放出的热量较多，能转化为更多的机械能。 例1.木炭的热值为q=3.4×107J/kg，完全燃烧质量为m=5kg木炭放出的热量为多少？ 例2.煤气的热值为q=3.9×107J/m3 ，完全燃烧体积为V=10m3的煤气放出的热量为多少？ 解：Q=mq=3.4×107J/kg×5kg=1.7×108J 解：Q=Vq=3.9×107J/m3×10m3=3.9×108J 　　在内燃机中燃料是否能够完全燃烧？燃料燃烧释放的能量都到哪里去了？ 在各种能量的损失中，　　　带走的热量最多 废气 热机的效率 用来做有用功的那部分能量，与燃料完全燃烧放出的能量之比，叫做热机的效率。 公式： 蒸汽机的效率只有6%~15% 汽油机的效率为 20%~30% 柴油机的效率为30%~45% 各种热机的效率 （1）热机的效率是热机性能的重要指标 （2）提高效率的途径 　　 提高热机效率，节约能源，减少污染 提高燃料利用率，使燃料充分燃烧； 改进热机，减少各种能量损失； 利用废气的能量。 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： 环境保护 $$