10.5 调查燃料的利用及其对环境的影响 课件-2025-2026学年北师大版（2024）物理九年级全一册

调查燃料的利用及其对环境的影响 九年级全一册 第十章 第五节 蜂窝煤 天然气 木柴 生活中常见的燃料有哪些？ （2）分类： ②液体燃料，如汽油、柴油、酒精等； ③气体燃料，如氢气、煤气、天然气等。 （3）能量转化： 化学能 内能 燃料燃烧 （1）定义： 能够燃烧的物质叫作燃料。 ①固体燃料，如木柴、煤、可燃冰等； 一、燃料 内能的利用 1、直接加热物体 2、利用内能做功(内能转化为机械能) 内能是人类使用的最大量的一种能量,而目前获得内能的主要途径是燃料的燃烧。 蜂窝煤 天然气 木柴 情景：做熟一顿饭分别用以上物质作燃料，需要的质量一样多吗？说明什么问题？根据你的生活经验做出判断。 生活中常见的燃料有哪些？ 二、燃料的热值 （1）定义： 某种燃料完全燃烧时化学能转化为内能的量（放出的热量）与其质量的比叫作这种燃料的热值。 （3）定义式： (4)单位：J/kg （2）符号：q 木炭的热值为 3.4×107 J/kg。 它表示 1 kg 的木炭完全燃烧时所放出的热量为 3.4×107 J； (5)物理意义： 氢 1.4×108J/kg 无烟煤 约3.4×107J/kg 煤 油 4.6×107J/kg 焦 炭 3.0×107J/kg 汽 油 4.6×107J/kg 酒 精 3.0×107J/kg 柴 油 4.3×107J/kg 烟 煤 约2.9×107J/kg 木 炭 3.4×107J/kg 干木柴 约1.3×107J/kg 热值是燃料的一种性质，与燃料的质量、体积等无关 为什么发射火箭上天要用液态氢做燃料呢？ 自带燃料和氧化剂的火箭 长征五号运载火箭（简称“胖五”）是捆绑四个助推器的两级半构型火箭，其芯级直径为5米，采用液氢液氧发动机 根据热值表，计算一下10吨氢完全燃烧放出多少焦耳的热量？ 若用干木柴完全燃烧来获得这些热量，需要多少吨干木柴？ 氢的热值是1.4×108 J/kg 干木柴的热值1.3×107 J/kg Q放 = qm =1.4×108 J/kg× 10×103 kg =1.4×1012 J 约108吨干木柴完全燃烧放出的热量等于10吨氢完全燃烧放出的热量。 Q放 q ＝ m＝　　　　　　　　　　 1.4×1012J 1.3×107J/kg ≈1.08×105kg＝108t 三、燃料燃烧放热的计算 计算：1.5kg煤油完全燃烧放出多少热量？ Q放＝mq＝1.5kg×4.6×107J/kg＝6.9×107J Q＝mq 燃料完全燃烧放出热量 （单位：J） 燃料的质量 （单位：kg） 燃料的热值 （单位：J/kg） 计算：0.5m3煤气完全燃烧放出多少热量？ Q＝Vq＝0.5m3×1.5×107J/m3＝7.5×106J (2)气体燃料燃烧放热的计算 Q放＝Vq 燃料完全燃烧放出热量 （单位：J） 燃料的体积 （单位：m3） 燃料的热值 （单位：J/m3） 4kg某种燃料完全燃烧时放出的热量是1.84×108J，则它的热值为　 　；若这种燃料只燃烧一半，则剩余部分燃料的热值为　 　。 练一练 4.6×107J/kg 4.6×107J/kg 旧锅炉厂房 新锅炉厂房 燃料的有效利用 1、影响燃料有效利用的因素 （1）燃料很难完全燃烧； （2）燃料燃烧放出的热量散失很多，只有一部分被有效利用。 2、提高燃料利用率的方法 (1)将煤转化为煤气再进行燃烧利用； (2)通过技术改造改变它们的燃烧品种和燃烧方式； (3)减少烟气带走的热量、选用隔热材料、减少对外界散热等。 3、锅炉的效率 (1)锅炉有效利用的热量与燃料完全燃烧放出的热量之比，叫作锅炉的效率。表达式为 η= x100% , 其中η表示锅炉的效率，Q有效表示有效利用的热量，Q总表示燃料完全燃烧放出的总热量。 Q有效 Q总 用来做有用功的那部分能量和燃料完全燃烧所释放的能量之比， x100%，Q有用表示用来做有用功的能量，Q总表示燃料完全燃烧放出的热量。 Q有用 Q总 η＝　　　　　　　　　　 3、锅炉的效率 (1)锅炉有效利用的热量与燃料完全燃烧放出的热量之比，叫作锅炉的效率。表达式为 η= x100% , 其中η表示锅炉的效率，Q有效表示有效利用的热量，Q总表示燃料完全燃烧放出的总热量。 (2)现代化大型锅炉的效率可达90%以上，而普通锅炉的效率一般只有60%左右。 Q有效 Q总 在一次某新型号汽车的测试中，让汽车在一段平直的公路上匀速行驶4.8km，受到的阻力是3.0×103N，消耗汽油1.2kg（假设汽油完全燃烧）。汽油的热值为q=4.6×107J/kg，求： （1）在测试过程中，汽车牵引力所做的功W； 解： 因为汽车做匀速直线运动， 所以F=f=3.0×103N W=Fs=3.0×103N×4.8×103m=1.44×107J （2）该型号汽车的热机效率η； Q放=qm=4.6×107J/kg×1.2kg=5.52×107J 解： 在一次某新型号汽车的测试中，让汽车在一段平直的公路上匀速行驶4.8km，受到的阻力是3.0×103N，消耗汽油1.2kg（假设汽油完全燃烧）。汽油的热值为q=4.6×107J/kg，求： ≈ W Q放 ＝ η＝　　　　　　　　　　 1.44×107J 5.52×107J 26% 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。 酸雨的危害 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。 节约能源 ，保护我们的环境 1、改进燃烧设备，加装消烟除尘装置; 2、集中供热； 3、改用气体燃料，普及煤气和天然气； 4、充分开发利用污染少和无污染的新能源。 1、对于燃料的热值，下列说法中，正确的是 (　　 ) A.燃料的热值跟燃料燃烧时放出的热量成正比 B.燃料没燃烧时就没有热值 C.就某种确定的燃料而言，它的热值是一个确定的值，跟燃料的质量及燃料燃烧放出的热量无关 D.容易燃烧的燃料热值一定大 C 课堂巩固 2、下表是一些燃料的热值,选项中判断正确的是( )。 单位:J/kg 无烟煤 3.4×107 煤油 4.6×107 焦炭 3.0×107 汽油 4.6×107 酒精 3.0×107 氢 1.4×108 A.使燃料燃烧更充分,可以增大热值 B.燃料燃烧释放的热量越多，热值越大 C.现代火箭使用液态氢做燃料,是因为它具有较大的热值 D.汽油的热值是4.6x107J/kg,其值的大小与燃料的质量有关 C 3、（多选）关于热机效率，下列说法正确的是 (　 ) A.热机效率越高，即热机做的有用功多 B.热机效率越高，即热机的功率越大 C.要提高热机效率，就要尽量减少各种能量损失，并且要保证良好的润滑 D.提高热机效率，有利于环保减排 C D 4、绿水青山就是金山银山。为建设生态优美、幸福宜居的新农村，某市部分农村地区已用上绿色能源——天然气（ ）。 (1)0.2m3天然气完全燃烧放出的热量是多少？ (2)若这些热量的25%被初温为70℃、质量为12.5kg的水吸收，能使水的温度升高到多少？[ ，气压为标准大气压] 。 5、如图为路灯维修车，由柴油提供动力，该车总重3×104N，车轮与地面总接触面积为0.2m2.某次维修时，该车上的升降平台在2min时间内将总质量为100kg的维修人员和材料送到12m高的路灯处。（柴油热值为4.0×107J/kg，g取10N/kg）求： (1)该车静止在水平路面上时，对地面的压强； (2)升降平台输送过程中，克服维修人员和材料重力做功的功率； (3)若升降平台在输送过程中的效率为10%，求它所消耗柴油的质量。 课堂结束 $