13.4热机效率和环境保护
合集下载
13.4 热机效率和环境保护 课件
燃料，节约能源。
3. 提高热机效率的主要途径
（1）减少燃烧过程中的热量损失
如内燃机要掌握好火花塞点火或喷油嘴喷油的最佳时间。蒸汽类热
机，常将煤研磨成粉状，用风吹入锅炉内燃烧。这些措施都可以使燃
料燃烧得更充分一些。
（2）尽量简化机械传动部分，并选用优良的润滑材料减小摩擦，
以减少能量损失。
给汽车发动机加润滑油
个月如果使用木柴需要多少千克？如果使用煤（蜂窝煤）需要多少千克？
如果使用液化气需要多少千克？如果使用秸秆需要多少千克？
分析讨论得出：约需要木柴200 kg，煤90kg，液化气30kg，秸秆
400kg。使用不同的燃料，消耗量是不同的，这是什么道理？
【分析论证】
①不同的燃料燃烧释放热量的能力是不一样的。根据实验发现1kg
量的比值称为热机效率。
（2）公式 η =
有用
放
× % 或 η =
有用
放
× %
其中W有用表示对外做的有用功，Q放表示燃料完全燃烧所释放的能量。
（3）物理意义
热机的效率是热机性能的重要指标。热机的效率表示使用热机时对燃料
的利用率的高低，热机的效率高，在做功同样多的情况下，就消耗更少的
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
2.关于热机的效率，下列说法正确的是( B )
A. 在做功同样多的情况下，热机的效率越高，消耗的燃料越多
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
4.一名成年人参加一次长跑，身体消耗的能量为6.6 × 106 J，这些能量
3. 提高热机效率的主要途径
（1）减少燃烧过程中的热量损失
如内燃机要掌握好火花塞点火或喷油嘴喷油的最佳时间。蒸汽类热
机，常将煤研磨成粉状，用风吹入锅炉内燃烧。这些措施都可以使燃
料燃烧得更充分一些。
（2）尽量简化机械传动部分，并选用优良的润滑材料减小摩擦，
以减少能量损失。
给汽车发动机加润滑油
个月如果使用木柴需要多少千克？如果使用煤（蜂窝煤）需要多少千克？
如果使用液化气需要多少千克？如果使用秸秆需要多少千克？
分析讨论得出：约需要木柴200 kg，煤90kg，液化气30kg，秸秆
400kg。使用不同的燃料，消耗量是不同的，这是什么道理？
【分析论证】
①不同的燃料燃烧释放热量的能力是不一样的。根据实验发现1kg
量的比值称为热机效率。
（2）公式 η =
有用
放
× % 或 η =
有用
放
× %
其中W有用表示对外做的有用功，Q放表示燃料完全燃烧所释放的能量。
（3）物理意义
热机的效率是热机性能的重要指标。热机的效率表示使用热机时对燃料
的利用率的高低，热机的效率高，在做功同样多的情况下，就消耗更少的
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
2.关于热机的效率，下列说法正确的是( B )
A. 在做功同样多的情况下，热机的效率越高，消耗的燃料越多
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
4.一名成年人参加一次长跑，身体消耗的能量为6.6 × 106 J，这些能量
【初中物理】九年级物理PPT教学课件13.4 热机效率和环境保护
（2）减小机械摩擦（选用优良润滑油）；
（3）尽量简化机械传动部分（三角旋转式发动机）。
汽油机的效率为 20%~30%
蒸汽机的效率只有6%~15%
柴油机的效率为30%~45%
四 环境保护
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：
归纳与小结
保护环境的方法： （1）改进燃烧设备时加装消烟除尘装置； （2）集中供热； （3）改用气体燃料，普及煤气和天然气；
热损失占25％，废气带走的能量占30％，摩擦等机械损耗 35% 占10％，则内燃机的热机效率为__________ 。
第十三章 内能与热机
第四节 热机效率和环境保护
无论是烧菜做饭，还是奔驰的汽车与火车，乃至直入苍穹Байду номын сангаас
的火箭等都离不开燃料。从原始人类学会用火的那天起， 人们利用的能量绝大部分还是通过燃料燃烧获得的。 那么燃料燃烧释放的能量究竟有多少用来做了有用功？燃 料的燃烧对环境又会造成哪些影响呢？
一 燃料的热值
叫作这种燃料的热值。
用q表示。单位是J/kg，气体燃料热值单位是J/m3。
2.热值表
观察与思考
观察热值表，你有哪些发现？
1.哪种燃料的热值最大？它表示的物理意义是什么？
在热值表中，氢气的热值最大，为1.4×108J；
该热值表示的物理意义是1m3的氢气完全燃烧放出的热量是 1.4×108J。
2.干木柴的热值是多大？5kg的干木柴用掉一半，剩余木柴
热量的计算公式：Q＝mq。
Q：燃料完全燃烧释放的热量 m：燃料的质量 q：燃料的热值
如果是气体释放热量时，则释放热量的公式是Q＝Vq，其 中体积的单位是m3，热值的单位是J/m3。
13.4-《热机效率和环境保护》(共36张)PPT课件
(2) J／m3：表示1m3某种燃料完全燃 烧放出的热量为多少焦?
无烟煤的热值为3.4×107J/kg，表示：
液化气的热值为4.9×107J/m3，表示：
1在完全燃烧时所放出的热量为4.9×107J。
②单位； ③公式： ④变形公式：Q放 = m q 或 Q放 = V q
三、环境保护
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. 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.
已知： η柴＝40%，q=4×107J/kg, G=3200N， h=5m, t=4s, m柴=4g=4×10-3kg
B
学习目标二
掌握热机效率的计算方法，了解提高热机效率的方法
1、阅读课本P51-P52页，划出重点知识。 2、时间5分钟。 3、知道什么叫热机效率。 4、交流讨论回答影响热机效率的因素并提出改进的方法。
自学指导
第二课时
自学检测二
1._________________________是热机效率。 2.影响热机效率的因素___________ 3.提高热机效率的方法有哪些 . 4.热机效率的计算公式 . 5.燃料燃烧的危害 .
人类利用的能量主要是从燃料燃烧中获得的内能
它们都离不开燃料
思考：你们家里做一顿饭烧木柴和烧液化气哪个用的质量多？
不同燃料燃烧释放出能量的能力是不同的
一、常见的燃料：
煤、石油、天然气、木材或植物秸秆等
燃料燃烧的过程是化学能转变为内能的过程
二、燃料的共同特点：
无烟煤的热值为3.4×107J/kg，表示：
液化气的热值为4.9×107J/m3，表示：
1在完全燃烧时所放出的热量为4.9×107J。
②单位； ③公式： ④变形公式：Q放 = m q 或 Q放 = V q
三、环境保护
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. 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.
已知： η柴＝40%，q=4×107J/kg, G=3200N， h=5m, t=4s, m柴=4g=4×10-3kg
B
学习目标二
掌握热机效率的计算方法，了解提高热机效率的方法
1、阅读课本P51-P52页，划出重点知识。 2、时间5分钟。 3、知道什么叫热机效率。 4、交流讨论回答影响热机效率的因素并提出改进的方法。
自学指导
第二课时
自学检测二
1._________________________是热机效率。 2.影响热机效率的因素___________ 3.提高热机效率的方法有哪些 . 4.热机效率的计算公式 . 5.燃料燃烧的危害 .
人类利用的能量主要是从燃料燃烧中获得的内能
它们都离不开燃料
思考：你们家里做一顿饭烧木柴和烧液化气哪个用的质量多？
不同燃料燃烧释放出能量的能力是不同的
一、常见的燃料：
煤、石油、天然气、木材或植物秸秆等
燃料燃烧的过程是化学能转变为内能的过程
二、燃料的共同特点：
13.4热机效率与环境保护
能源与环境
1、环境污染： （1）大气污染：热机燃烧的过程中放出大量的有 毒气体和烟尘，造成大气污染。 （2）噪声污染：大量的交通运输工具和由热机做 动力的机械工作时产生的噪声污染，影响人类的 正常生活，甚至危害人类健康。 2、保护环境: （1）改进燃烧设备，消烟除尘。 （2）提高燃料的综合利用，采取集中供热。 （3）充分开发利用无污染的能源。 （4）在内燃机排气管上安装消音器，减小噪声污 染。
解：（1）煤气完全燃烧放出的热量 Q放 = m煤气q煤气 = 0.5kg×4.2×107J/kg = 2.1×107J （2）水由20℃升温到70℃所吸收的热量 Q吸= C水m水Δt = 4.2×103J/(kg∙℃)×50kg×50℃ =1.05×107J
五、燃料替代的计算
例题： 有一种太阳能热水器，在晴天气温 为28℃时，每天可以将200kg的水加热到46℃， 那么每天至少能节约多少煤气？（煤气热值 q=1.8×107J/m3）
某研究小组为测量垂直于太阳光的面积为1米2 表面上，每秒钟接受到的太阳能，用自制太阳能 热水器做实验。经多次试验得到自制太阳能热水 器吸收太阳能的效率为50%。控制太阳能热水器 接受太阳光垂直照射的面积始终是2米2，太阳能 热水器内的水的质量为100千克，水的初温为 200C，经8750s时间后上升到450C【C水 =4.2×103)/(kg· ℃)】。请计算： (1)、在上述过程中太阳能热水器内的水吸收热 量是多少焦耳？ (2)、垂直于太阳光的1米2表面上，每秒钟接受 到的太阳能是多少焦耳？
十三、提高热机效率的途径
例题：关于提高热机效率的途径，下列说 法中错误的是（ ） A、尽量使燃料完全燃烧
B、尽量减少输出功率
C、尽量减小摩擦 D、尽量减少热量损失
13.4热机效率和环境保护
请计算：
干木柴
烟煤
汽油
不同燃料在燃烧时所放出的热量是不同的。
燃料燃烧释放热量的能力不同
1.定义：在物理学中，把1kg某种燃料在完 全燃烧时所放出的热量叫做燃料的热值。
热值是反映燃料燃烧时化学能车化 为内能的本领的大小的物理量，同种 燃料的热值与燃料的质量无关。
固体和 液体燃 料
气体燃料
2.热值ห้องสมุดไป่ตู้符号：q
怎样提高热机的效率？ •使燃料充分燃烧;
议一议
•尽量减少各种热量损失；
•在热机的设计和制造上采用先进的技术；
•注意保养，保证良好的润滑，减少因克服摩 擦阻力而额外消耗的能量。
环境保护
• 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：
酸雨的危害
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. 3.破坏土壤、植被、森林.
它们都离不开燃料。
燃料燃烧的过程是化学能转变为内能的过程。
〖请你说说〗
日常生活中常用到的燃料有哪些？
常见的燃料有煤、石油（加工炼制成汽油、 煤油、柴油和液化气等）、天燃气等，农村还 用草木等植物的秸杆作燃料。
固体燃料
燃料可分 为三种
液体燃料
气体燃料
你能列举一些常见的燃料吗？它们分别属于哪一 类？ 请比较三种燃料用 量的关系：
5.柴油机是工农业生产中常用的热机，已知某型号 柴油机的效率是30%，在柴油机内完全燃烧2千克柴 油能放热 6.6×107 J，这些热通过柴油机的转化能 1.98×107 对外做有用功 J。 （柴油的热值为3.3×107J/kg
13.4热机效率与环境保护
例题：计算4Kg柴油完全燃烧释放的热量。 （q=3.3×107J/Kg ）
已知： m=4Kg, q=3.3×107J/Kg
Q 求: 解: Q=mq =4Kg×3.3×107J/Kg
=1.32×108 J
答:完全燃烧释放的热量为1.32×108 J
二、热机效率
热机工作时，并不能将燃料所蕴藏的化学能 全部用来对外做有用功，有很大一部分能量在工 作过程中损耗掉了。
经典例题
1、一桶汽油用掉一半后，剩下的一半汽油与 原来的一桶汽油相比较（） A、质量变为原来的一半 B、比热容变为原来的一半 C、热值变为原来的一半 D、密度变为原来的一半
2、干木材的热值是1.2×107J/kg的物理意义？
3、甲柴油机的效率比乙柴油机的效率低，这 表明（） A、甲的功率比乙小 B、甲做的功比乙少 C、甲消耗的柴油多 D、甲柴油机将内能转化为机械能的百分比小
4、一个成年人参加一次长跑，身体消耗的能量 为6.6×106J，这些能量相当于完全燃烧0.55kg 的干木柴才能得到。则干木柴的热值为 ___________，如果用掉一半后，干木柴的热值 将变为_________________。
5、某家庭需要将50ｋｇ、20℃的水加热到60℃ 作为生活用热水，他们利用煤气灶烧水，需燃烧 0.8ｋｇ煤气．已知煤气的热值q＝4.2×10７J/kg， 水的比热容c＝4.2×10３J/（kg· ℃）． 求： （１）50ｋｇ、20℃的水加热到60℃需吸收的 热量； （２）完全燃烧0.8kg煤气放出的热量； （３）煤气灶烧水的效率．
Q放=q m 或 Q放=q V
理解:三个关键词：1kg、某种燃料、完全燃烧 （1）“1kg”是指燃料的质量，如果燃料的质量不是 1kg，那么完全燃烧时放出的热量就不等于热值的数 值。 （2）“某种燃料”是指热值与燃料的种类有关，确 定了燃料的种类才能确定热值，不同的燃料有不同的 热值。 （3）“完全燃烧”是一种理想的燃烧状态，是指燃 料烧完烧尽，1kg的某种燃料只有完全燃烧放出的热 量在数值上才等于燃料的热值。 （4）热值是燃料的一种特性，只与燃料的种类有关 （5）燃料燃烧的过程是化学能转化为内能的过程
13.4 热机效率和环境保护
由表可知，为什么火箭用氢气作燃料？
因为氢气的热值比较大。
例题： 计算4Kg柴油完全燃烧释放
的热量。 已知：m=4Kg，q=3.3X107J/Kg 求：Q 解：Q=mq
=4KgX3.3X107J/Kg =1.32X108J 答：4Kg柴油完全燃烧释放的热量为 1.32X108J 。
请计算：
干木柴
5、若要将2.5kg初温为20℃的水加 热 到 80℃, 至 少 需 要 燃 烧 ___________m3 的液化气． ［ 水的比热容是4.2×103J/(kg•℃), 液化气的热值是5.0×107J/ m3 ］
P53-54：1-5题
讨论交流：热机工作时，能不能将燃料所蕴
藏的化学能全部用来对外做有用功呢？
热机 中燃 料释 放能 量的 主要 走向 示意 图 部分燃料未 完全燃烧 克服摩擦所 消耗能量
• 由图可知，真正能转变为对外做有用 功的能量只燃料燃烧时所释放能量的 一部分。 • 热机运转中，对外做的有用功与燃料 完全燃烧释放的能量的比值称为热机 效率，即：
A、较小的质量值
3、柴油机是工农业生产中常用的热 机，已知某型号柴油机的效率是 30%，在柴油机内完全燃烧2千克 柴油能放热 6.6×107 J，这些 热通过柴油机的转化能对外做有用 功为 1.98×107 J。 （柴油的热值为3.3×107J/kg
4、完全燃烧140克焦炭（焦炭的 热值为3.0×107J/kg)能放出多 少热量？若这些热量的30%被水 吸收，则能使30kg 、20℃的水 温度升高到多少度？
它们都离不开燃料。
燃料燃烧的过程是化学能转变为内能 的过程。
你能列举一些常见的燃料吗？它们分 〖请你说说〗日常生活中常用到的燃料有哪些？ 别属于哪一类？
13.4热机效率和环境保护
§13.4热机效率和环境保护课程目标：知识与技能：1、建立热值概念。
知道热值是燃料的重要特性，了解热值的表示法和常见燃料的热值，能利用热值表进行有关燃料放热的简单计算。
2、了解热机效率。
知道热机工作时燃料释放能量的主要流向，知道可以怎样提高热机效率以及提高热机效率的意义所在。
过程与方法：1、通过分析汽油机和柴油机的构造个工作过程的异同，学习分析和比较的研究方法．2、通过社会调查、分组交流合作，了解热机效率及热机带来的负面影响。
情感态度与价值观：了解热机的利用与人类社会发展的关系，并能够简述热机使用产生的排放物对环境的不良影响，培养自觉的环保意识，激发学生的社会责任感。
教学重点：燃料的热值、热机效率以及学生环保意识的培养。
教学难点：燃料的热值、热机效率以及学生环保意识的培养。
教学方法：启发式教学法，自学讨论法，设疑问教学法，类比教学法。
教具准备：木柴、烟煤、焦炭、汽油、柴油、酒精、液化石油气（打火机中装有）等燃料样本，多媒体课件，布臵学生课前进行有关环境污染方面的社会调查。
教学时数：一课时教学过程：一、新课引入。
无论是烧菜做饭，还是奔驰的汽车与火车，乃至直入苍穹的火箭等都离不开燃料。
即从原始人类学会用火的那天起，至今，人们使用的能量绝大部分还是通过燃料燃烧获得的。
那么燃料燃烧释放的能量究竟有多少用来做了有用功？以及燃料的燃烧对环境会造成那些影响呢？今天我将和大家一道共同来学习“第四节热机效率和环境保护”。
（出示课题）二、出示教学目标：1、建立热值概念。
知道热值是燃料的重要特性，了解热值的表示法和常见燃料的热值，能利用热值表进行有关燃料放热的简单计算。
2、了解热机效率。
知道热机工作时燃料释放能量的主要流向，知道可以怎样提高热机效率以及提高热机效率的意义所在。
三、学法指导：用10分钟时间看课本4页—7页，建立热值概念。
知道热值是燃料的重要特性，了解热值的表示法和常见燃料的热值，能利用热值表进行有关燃料放热的简单计算。
热机效率和环境保护
环境保护
• 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：
典型例题解析
1、现代火箭利用液态氢作燃料是因为 _氢_的__热__值_较__大__、__污_染__小__，__液_态__氢__体__积_小__便__于__携_带___.
2、天然气和煤相比，从热学角度讲，天然气的 优点是：__热__值__大___；从环境角度讲，天然 气的优点是：__污_染__小____。
祝下同学课们
学习进步！
4、煤油的热值是4.6×107J/kg，它表示： 1_千__克_的__煤__油__完_全__燃__烧__时_放__出__的__热_量__是__4_._6_×_1_0_7_J；
液化气的热值为4.9×107J/m3，表示 1_m_3_的__液_化__气__在__完_全__燃__烧_时__所__放__出_的__热__量__为______ 4_._9_×__1_0_7J______________________;
2、提高炉子效率的途径 （有效利用燃料的途径） ： a、_使__燃__料__尽__可__能__完__全__燃__烧__; b、_减__小__热__损__失__________.
例题：计算4Kg柴油完全燃烧释放的热量。 （q=4.3×107J/Kg ）
已知： m=4Kg, q=4.3×107J/Kg 求: Q 解: Q=mq
10、完全燃烧140克焦炭（焦炭的热值为 3.0×107J/kg)能放出多少热量？若这些热量的 30%被水吸收，则能使30kg 、20℃的水温度升 高到多少摄氏度？
12、小明学习了热学的有关知识后，知道水的比 热是4.2×103J/(kg·℃)，他想估算一下自己家每天 烧水、煮饭、炒菜需要的时间，并把它折算成烧水时 间，相当于每天将30kg、20℃的水烧开。（大气压为 1标准大气压）
九年级全一册13.4 热机效率和保护环境课件
措 施：
2020/11与利用，发展洁净煤技术、 清洁燃烧技术等。
政府为减轻酸雨对环境的危害，加强取缔
大量排放废气的工厂和汽车，要求加装防止污染的 设备(如汽车加装触媒转换器，使用无铅汽油)，也 希望民众配合，养成节约能源的习惯。
二.热机的效率
2020/11/6
热机的效率——燃料燃烧所做的有用功与完全
燃烧所放出的能量之比
由于热机能量损失的原因比较多，所以热机的效 率一般都较低
如：燃料不完全燃烧、废气、克服摩擦、机械传 热等因素都会带走部分能量
热机的效率总是小于100%
1、部分燃料 未完全燃烧
2020/11/6
2、克服摩擦 消耗能量
在物理学中，我们用热值的概念来 表示这种差异。这种下定义的方法 叫“比值法”。
一.燃料的热值
2020/11/6
某种燃料完全燃烧放出的能量（热量），叫做这 种燃料的热值（heat value），热值用q表示。
燃料完全燃烧释 放的热量
燃料的质量
燃料的热值
2020/11/6
无烟煤的热值为3.4×107J/kg，表示1kg的煤在完全 燃烧时所放出的热量为3.4×107J。
转变为对 外做有用 功的能量
3、废气排 出带走能量
4、机械传热 损失能量
2020/11/6
由能流图可知，真正能转变 为对外做有用功的能量只是燃 料燃烧时所释放能量的一部分。
议一议： 2020/11/6
怎样提高机械效率？
提高热机效率的主要途径:
减少热机工作中的各种能量损失 具体方法:
首先要减少燃烧过程中的热量损失;（让燃料充分燃烧）
得不到的东西，我们会一直以为他是美好的，那是因为你对他了解太少，没有时间与他相处在一起。当有一天，你深入了解后，你会发现原不 是你想像中的那么美好。 生活的道路一旦选定，就要勇敢地走到底，决不回头。——左拉 我确实相信：在我们的教育中，往往只是为着实用和实际的目的，过分强调单纯智育的态度，已经直接导致对伦理教育的损害。——爱因斯坦 一份耕耘，份收获，努力越大，收获越多。 目标再远大，终离不开信念去支撑。 有志始知蓬莱近，无为总觉咫尺远。 人生如一杯茶，不能苦一辈子，但是总是要苦一阵子。 真正的坚韧，应该是哭的时候要彻底，笑的时候要开怀，说的时候要淋漓尽致，做的时候不要犹豫。 孤独并不可怕，每个人都是孤独的，可怕的是害怕孤独。 能把在面前行走的机会抓住的人，十有八九都会成功。 没有信仰，则没有名副其实的品行和生命；没有信仰，则没有名副其实的国土……——美国诗人惠特曼 对于每一个不利条件，都会存在与之相对应的有利条件。 对孩子来说，家长是一个活生生的人，一个榜样，一个他们看得见摸得着的英雄。——张海涛 善良的人永远是受苦的，那忧苦的重担似乎是与生俱来的，因此只有忍耐。
九年级全册 物理 课件 13.4热机效率和环境保护
从长远利益考虑，让孩子从小适度地知道一点忧愁，品尝一点磨难，并非坏事，这对培养孩子的承受力和意志，对孩子的健康成长或许更有好 处。——东方 知者不惑，仁者不忧，勇者不惧。——《论语》 在所阅读的书本中找出可以把自己引到深处的东西，把其他一切统统抛掉，就是抛掉使头脑负担过重和会把自己诱离要点的一切。 眼中闪烁的泪光，也将化作永不妥协的坚强。 严酷的纪律不应当用在与功课或文学练习有关曲事情上面，只能逢到道德问题感受危险的时候才施用。——夸美纽斯 越是没有本领的就越加自命不凡。——邓拓
热机效率一定越高 D．热机做功越快，热机效率一定越高
如图所示是最新一款无人驾驶汽车原型图。汽 车自动驾驶时使用雷达传感器，以及激光测距器 来了解周围的交通状况。该款车以72km/h的速度 在一段平直的公路上匀速行驶了8km时，消耗汽 油1.5L。假设燃油完全燃烧，汽油机的效率为 30%，那么，在这段运动过程中，求：
(1)该汽车发动机做的有用功是多少？ (2)该汽车的输出功率为多少？ (已知：汽油的密度为0.8×103kg/m3，汽油 的热值为4.5×107J/kg)
【方法归纳】
计算燃料完全燃烧放出热量：Q放=mq。 热机效率：η= WQ放有×100%。
时间：t= s 。 v
功率：P=
W有 t
Hale Waihona Puke 。提高热机效率的主要途径:
第四节 热机效率和环境保护
1.煤炭是一种重要能源。区分优劣煤的最科学的办法是检测 下列物理量中的（ ） A.比热容 B.密度 C.热值 D.温度
2.关于燃料的热值,以下说法中正确的是（ ） A.燃料燃烧时,质量越大,热值越大 B.某种燃料燃烧放出的热量与所用燃料的质量的比值叫这 种燃料的热值 C.燃料的热值与燃料的种类有关系,与燃料的质量和燃烧状 况无关 D.燃料不完全燃烧时的热值比完全燃烧时的热值小
热机效率一定越高 D．热机做功越快，热机效率一定越高
如图所示是最新一款无人驾驶汽车原型图。汽 车自动驾驶时使用雷达传感器，以及激光测距器 来了解周围的交通状况。该款车以72km/h的速度 在一段平直的公路上匀速行驶了8km时，消耗汽 油1.5L。假设燃油完全燃烧，汽油机的效率为 30%，那么，在这段运动过程中，求：
(1)该汽车发动机做的有用功是多少？ (2)该汽车的输出功率为多少？ (已知：汽油的密度为0.8×103kg/m3，汽油 的热值为4.5×107J/kg)
【方法归纳】
计算燃料完全燃烧放出热量：Q放=mq。 热机效率：η= WQ放有×100%。
时间：t= s 。 v
功率：P=
W有 t
Hale Waihona Puke 。提高热机效率的主要途径:
第四节 热机效率和环境保护
1.煤炭是一种重要能源。区分优劣煤的最科学的办法是检测 下列物理量中的（ ） A.比热容 B.密度 C.热值 D.温度
2.关于燃料的热值,以下说法中正确的是（ ） A.燃料燃烧时,质量越大,热值越大 B.某种燃料燃烧放出的热量与所用燃料的质量的比值叫这 种燃料的热值 C.燃料的热值与燃料的种类有关系,与燃料的质量和燃烧状 况无关 D.燃料不完全燃烧时的热值比完全燃烧时的热值小
13.4 热机效率与环境保护2024-2025学年物理沪科版九年级全一册
人类进化历程中燃料的发展
学习探究
热值
固体燃料
液体燃料
燃料燃烧过程中的能量转化有共同特点：
燃料燃烧的过程是化学能转变为内能的过程
气体燃料
下面三种燃料释放热量的能力相同吗？你是如何比较的？
学校在室温20℃时，每天向学生供100kg开水，烧这些水若分别用以下燃 料，则需：
干木柴 约2.8Kg
烟煤 约1.16Kg
2、在1个标准大气压下，将5kg 40℃的水烧开，需要完全燃烧多少 千克的干木柴？（已知干木柴的燃烧值为1.2×107J/kg，并且燃料 完全燃烧放出的热量全部被水吸收）
Q吸=Cm∆t
=4.2×103 J/(kg·℃)×5 kg×(100 ℃-40 ℃)
=1.26×106 J
因为Q吸=Q放=1.26×106 J，所以干木柴质量：
W有 100%
Q放
Q吸 100%
Q放
W有：表示热机对外做的有用功 W放：表示燃料完全燃烧所释放的能量
环境保护
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：
保护环境的方法：
（1）改进燃烧设备时加装消烟除尘装置； （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。
环境保 护
定义：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
固体：q=
Q m
气体：q= Q V
热机工作时，对外做的有用功与 燃料完全燃烧所释放的能量的比 值称为热机效率。
W有 100%
Q放
Q吸 100%
Q放
第十三章 内能与热机
第四节 热机效率与环境保护
九年级全一册•沪科版
九年级全一册13.4 热机效率和保护环境课件
13.4 热机效率和环境保护
2020/11/7
说一说：在我们的生活中，会使用哪些燃料？
2020/11/7
想一想：同样烧开一壶水，使用不同的燃料， 所消耗的燃料的质量是一样多吗？
烧开同一壶水，使用不同的燃料，消耗的燃料的质量是不同的。
这说明什么？
这说明，相同质量的不同的燃料，完全燃烧后放出的热量是不同的。
在物理学中，我们用热值的概念来 表示这种差异。这种下定义的方法 叫“比值法”。
一.燃料的热值
2020/11/7
某种燃料完全燃烧放出的能量（热量），叫做这 种燃料的热值（heat value），热值用q表示。
燃料完全燃烧释 放的热量
燃料的质量
燃料的热值
2020/11/7
无烟煤的热值为3.4×107J/kg，表示1kg的煤在完全 燃烧时所放出的热量为3.4×107J。
措 施：
2020/11/7
——减少人为硫氧化物和氮氧化物的排放，研制煤 炭中硫资源的综合开发与利用，发展洁净煤技术、 清洁燃烧技术等。
政府为减轻酸雨对环境的危害，加强取缔
大量排放废气的工厂和汽车，要求加装防止污染的 设备(如汽车加装触媒转换器，使用无铅汽油)，也 希望民众配合，养成节约能源的习惯。
转变为对 外做有用 功的能量
3、废气排 出带走能量
4、机械传热 损失能量
2020/11/7
由能流图可知，真正能转变 为对外做有用功的能量只是燃 料燃烧时所释放能量的一部分。
议一议： 2020/11/7
怎样提高机械效率？
提高热机效率的主要途径:
减少热机工作中的各种能量损失 具体方法:
首先要减少燃烧过程中的热量损失;（让燃料充分燃烧）
其次是减小机械摩擦以减少机械损失. （如选用优良的润 滑材料）
相关主题