第四节热机效率和环境保护
热机效率和环境保护
1.3kg;由于没有热损失，所以Q吸=Q放，则
1m3空气温度升高了： t Q 吸 /c m 1 .0 1 0 3 J 7 /( 8 k 0 g J .C ) 1 .3 k g 0 .6 C .
➢答案：0.6℃
本题综合考查了热值、密度和比热容知识，综 合性较强，难度较大，一定要细心解答．
➢解答：(1)改进燃烧设备，加装消烟除尘装置， 可以减少烟尘的排放量；(2)气体燃料的污染小， 在城市普及煤气和天然气的使用．
先并清大气污染的来源，再提出相对应的建议. ➢阅题笔记：工业企业、交通运输工具、家庭炉
灶和取暖设备排放的烟尘废气是大气污染的主 要来源．
➢建议：联系生产、生活实际，进行分析讨论．
➢ 阅题笔记：由于不计热损失，则Q吸=Q放，即
有m q c m t cV t．故 t mq , 然后再
代入数据，进行解答．
cV
➢建议：抓住吸热和放热之间的等量关系，仿照 热平衡问题的解法解答．
➢3．关于热机效率的计算 ➢【例3】 甲、乙两台汽油机，它们的输出功率
相同，假如它们的效率分别为30％和25％，那 么在相等的时间里，它们消耗的汽油量之比为
3.0107J/kg,而本题中并没有说明是否完全燃 烧，如不是完全燃烧1 kg该物质，放出的热量 将小于 3.0107J/kg, 所以A、B、C说法错误， 只有D正确．
➢ 答案：D
➢ 解题技巧：对于燃料热值的含义要抓住两个 关键词语：①1 kg；②完全燃烧．
理解热值的物理含义
➢理解例题2 关于燃料的热值，下列说法中正 确的是( )． A．容易燃烧的物质，热值一定大 B．燃料的热值大，完全燃烧时放出的热量不 一定多 C．燃料燃烧越充分，则燃料的热值就越大 D．若某种燃料的质量减半，该燃料的热值也 减半
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
沪科版物理九年级第十三章内能与热机第四节热机效率和环境保护
4.4×107 氢气 1.4×108
无烟煤 3.4×107 汽油
4.6×107
木炭
×107 煤油
4.6×107
热值是燃料的一种特性，其大小只与燃料的种类有关， 与燃料的质量（体积）、是否完全燃烧无关。
热值的物理意义
木炭: 3.4×107J/kg 物理意义: 1千克木炭完全燃烧时放出的热量是
3.4×107J 煤气: 3.9×107J/m3 物理意义:1立方米煤气完全燃烧时放出的热量是 3.9×107J
实验方法 控制变量法和转换法
大量的实验事实证明， 燃烧相同质量的不同燃料，
放出的热量是不同的。 我们用热值这个概念来 表示燃料放出热量的本领。
热值：
某种燃料完全燃烧放出的热量与所用该燃料的质量之比。
定义式：
qQ m
q: 燃料的热值 Q：燃料完全燃烧放出的热量 m: 燃料的质量
热值单位：焦每千克；符号：J/kg。 气体燃料：J/m3。
固体燃料
气体燃料
液体燃料
燃料可分为三种
质量相等的不同燃料在完全燃烧时所放出的 热量是不同的。
用柴烧水
用煤球烧水 用天然气烧水
用不同的燃料把水烧开，需要的时间不同。
不同燃料在燃烧时所放出的热量是不同的。
燃料的热值
【提出问题】不同燃料的放热本领相同吗？怎么比 较它们谁的放热本领强呢？
【实验设计】选取相同质量的不同燃料，点燃后，对 相同质量的水进行加热，比较两杯水温度的升高多少， 来确定燃料的放热本领。
物理意义： 热值在数值上等于1 kg某种燃料完全燃烧放出的热量。
观察热值表，你有什么收获？（信息、物理含义）
固体（ J/kg ）
液体（ J/kg ）
沪科版九年级物理上册 第四节 热机效率和环境保护【新版】
总结
知1－讲
热值q与燃烧放热Q、燃料质量m的关系如同 比热容c与热量Q、质量m、温度改变量Δt， 密度ρ与质量m、体积V的关系。
知1－讲
【例2】[宜昌]汽油的热值为4.6×107 J/kg，现有汽油 2 kg，选其中一半完全燃烧，放出的热量是 _4_.6_×__1_0_7_J，剩余汽油的热值是_4_._6_×__1_0_7J/kg。
4.4×107 煤气
热值 q/(J·kg-1) 1.2×107 1.2×107 1.2×107
1.2×107
知1－讲
【例1】 [中考·恩施]向酒精灯内添加适量酒精后，燃料的
热值与灯内原来的部分相比较( B )
A．变大
B．不变
C．变小
D．无法确定
【解析】 热值是燃料的一种特性，热值的大小只与燃料的 种类有关。
境污染；D中措施目前来讲并不现实，故选D。
知3－练
1 热机的广泛使用极大地促进了社会的发展，但同时 也带来了环境污染问题。热机对环境的污染主要表 现在( ) A．大气污染和水污染 B．大气污染和固体废弃物染 C．大气污染和噪声污染 D．噪声污染和水污染
热值
q Q m
qQ V
燃烧
燃料 (化学能)
4 干木柴的热值是1.2×107J/kg,它的物理意义是 _________________________________。完全燃烧 4kg的干木柴，能放出__________热量。
5 热机在能的转化过程中不可避免地要损失一部分能 量，并且会对环境造成一定程度的污染。请指出热 机工作过程中存在的各种形式的能量损失，同时指 出可能造成哪些环境污染。
热值
知1－讲
定义 1 kg的某种燃料完全燃烧所释放的热量。
《热机效率和环境保护》PPT课件 沪科版九年级物理
例题*：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）
分析：利用吸热公式Q吸=cm(t-t0)可以算出将水烧开要吸收 多少热量，（解题时应注意在1个标准大气压下，水的沸点 是100℃，即水烧开时的温度为100℃），再利用Q吸=Q放和 燃料的燃烧值求干木柴的质量。
课堂小结
1.热值 ①概念：把1千克某种燃料完全燃烧释放出的能量（热量）叫做这种燃料 的热值。用q表示。 ②单位：J/kg（固体、液体）， J/ m3（气体） ③公式：Q=mq（或Q=Vq） ④计算 2.热机效率 ①概念：热机转变为有用功的能量与燃料完全燃烧所释放的能量的比值 称为热机效率。用η表示。 公式：η＝W有用/Q放×100% ②提高热机效率的途径：减少热机各种能量损失 3.保护环境，从我做起。
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蒸汽机 蒸汽轮机
柴油机
一些热机的效率
4%~8%
燃汽轮机
25%~30%
汽油机
34%~45% 喷气发动机
50%~60% 26%~40% 50%~60%
如何提高热机 的效率？
提高热机效率的途径和措施：
（1）提高热机效率的主要途径是减少热机工作中的各种能 量损失。 （2）提高热机效率的主要措施是：
经验与科学研究告诉 我们：不同燃料燃烧 释放出能量的能力是 不同的。
燃料的热值
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，用字母q表示。
单位：J/Kg 或 J/m3（气体）
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
第四节热机效率和环境保护ppt课件
烧伤病人的治疗通常是取烧伤病人的 健康皮 肤进行 自体移 植，但 对于大 面积烧 伤病人 来讲， 健康皮 肤很有 限，请 同学们 想一想 如何来 治疗该 病人
展示交流
• 3、下列关于热值的说法正确的是（ ） • A.燃料不燃烧，其热值为零。 • B.燃料不完全燃烧其热值要变小。 • C.燃料的热值与燃烧情况和质量无关，只
烧伤病人的治疗通常是取烧伤病人的 健康皮 肤进行 自体移 植，但 对于大 面积烧 伤病人 来讲， 健康皮 肤很有 限，请 同学们 想一想 如何来 治疗该 病人
展示交流
• 5、火箭常用液态氢气作燃料，其原因
烧伤病人的治疗通常是取烧伤病人的 健康皮 肤进行 自体移 植，但 对于大 面积烧 伤病人 来讲， 健康皮 肤很有 限，请 同学们 想一想 如何来 治疗该 病人
烧伤病人的治疗通常是取烧伤病人的 健康皮 肤进行 自体移 植，但 对于大 面积烧 伤病人 来讲， 健康皮 肤很有 限，请 同学们 想一想 如何来 治疗该 病人
烧伤病人的治疗通常是取烧伤病人的 健康皮 肤进行 自体移 植，但 对于大 面积烧 伤病人 来讲， 健康皮 肤很有 限，请 同学们 想一想 如何来 治疗该 病人
提高热机效率的措施（以内燃机为例）：
使燃料充分燃烧，尽量减小各种热量 损失，机件间保持良好的润滑、减小摩 擦，在热机的设计和制造上，采用先进的技 术。
例题2．已知干木柴的热值是1.2×107 J/kg，完 全燃烧0.7 kg干木柴能放出多少热量？假设这些热 量全部被水吸收，能使多少千克水的温度由20 ℃升 高到70 ℃？已知水的比热容为4.2×103 J/(kg·℃)。
Q = 1.2×107 J/kg×0.7 kg = 8.4×106 J
Q
m = c(t -t0)
13.4热机的效率和环境保护
13.4热机的效率和环境保护课题第四节热机的效率和环境保护教学目标知识与技能：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：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。
教学重点了解热机效率及提高热机效率的途径，知道在利用热机形成的环保问题。
教学难点热机效率的理解，并能用热机效率进行简单计算教材分析与教法设想热机是本章最后一节，本节的教学内容属于应用性的知识，与生产、生活有密切的关系。
热机本质上是将化学能转换为内能，再由内能转化为机械能的能量转化器。
就其相关知识的外延而言，热机的教学可以和人类社会生产力的发展、环境保护和人类的可持续发展等相联系，可拓展的范围相当广泛。
教学准备多媒体课件教学环节导学过程学习过程备注创设情境一、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、新课学习：1、［课件展示］：木柴取暖、煤气烧饭、锅炉中煤炭燃烧、内燃机车、飞机、轮船等，引出常见的燃料。
2、［设置疑问］：常见的燃料有木柴、煤炭、汽油、酒精等，在燃烧时都会释放能量，但它们释放能量的能力是否相同呢？如果不同，那又如何来表示它们这种能力的大小呢？4、（由此）引导学生给热值下定义。
学生观看图片，了解热机的应用自主学习合作共建知能应用（一）、燃料的热值①定义：把1千克某种燃料完全燃烧释放出的能量（热量）叫做这种燃料的热值。
热机效率和环境保护ppt课件
,固体、液体燃料热值的单位是
参考答案：气体 液体 固体 J/m3 J/kg
燃料 。
(2)不同燃料的热值有什么特点?分析汽油、煤油或无烟煤、木炭的热值,可得
出什么结论?
提示：对比表中的数据分析找到答案。
参考答案：不同燃料的热值一般不同 少数燃料的热值是相同的
(3)气体燃料中热值最大的是
,其热值是
。
参考答案：氢气 1.4×108J/m3
探究2 热机效率与环境保护 1.热机工作时,会在哪些方面造成能量的损耗? 参考答案：主要有以下几个方面：(1)燃料不能完全燃烧；(2)克服摩擦消耗 能量；(3)机械传热损失能量；(4)废气排出带走能量。
2.热机效率能否达到100%?提高热机效率的主要途径有哪些? 参考答案：由于燃料的化学能不可能全部用来做有用功,所以热机的效率不可 能达到100%。提高热机效率的主要途径是减少热机工作过程中的各种能量 损失。体现在以下两个方面： (1)减少燃料燃烧过程中的热量损失；(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,以减小能量损失。
【知识拓展】热机的利用带来了环境的污染 (1)废气污染：热机燃料在燃烧过程中放出一定量的有毒气体和粉尘,这些气 体和粉尘会污染空气,有害于人类的健康和动植物的正常生长,产生的酸雨有 害于农、林、渔业。 导致城市空气污染的主要原因是各种车辆排放的废气,导致环境污染的主要原 因是燃料燃烧后的废气、废渣以及各种废液的排放。 (2)噪声污染：热机以及热机带动的机器产生的噪声是环境污染的又一方面。
油
无烟
汽
3.4×107
热值 q/J·kg-1 3.0×107
3.3×107
4.4×107
4.6×107
气体 热值q/J·m-3
沪科版物理九年级全一册13.4热机效率和环境保护 课件
气体燃料 固体和 液体燃
料
热值的符号：q 单位：J/kg （J/m3）
• 质量为m的燃料完全燃烧释放的热量是：
Q=mq
Q：燃料完全燃烧释放的热量 ｑ：燃料的热值 ｍ：燃料的质量
Q=qv 气体燃料
注意：使用公式时各物理量的单位 统一为国际单位
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.
结束
讨论交流
• 如何保护我们的环境？
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。
检测反馈
1、小明家分别单独使用不同种类的燃料时的平均月 消耗分别为：木柴约200千克，烟煤约80千克， 液化石油气约30千克，煤气约60千克。这四种燃 料中的热值最高的是( ） A
无烟煤的热值为3.4×107J/kg，表示1kg的无烟煤 完全燃烧时所放出的热量为3.4×107J。
液化气的热值为4.9×107J/m3，表示1m3的液化气 完全燃烧时所放出的热量为4.9×107J。
热值是燃料的一种特性
1.同种燃料在相同状态下热值相同， 其热值大小与燃料的质量、体积， 是否燃烧以及是否完全燃烧无关。 2.不同燃料热值一般不同。
•第四节 •热机效率和环境保护
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。
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 用草木或秸杆作燃料。
固体燃料
燃料可 分为三
12.4热机第四节热机效率和环境保护
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.
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.
自学检测
柴油机的工作原理： 7.吸气冲程：进气门打开，排气门关闭。活塞由汽缸上 端 向 下 端运动，外界 空气从进气门吸入气缸。 8.压缩冲程：进气门和排气门都 关闭，活塞由汽缸下 端 向上 端运动，空气被压缩成高温的气体，其温度超过柴 油的 燃点 。 喷油嘴向汽缸内喷射雾 9.做功冲程：在压缩冲程末尾，由 状的柴油，这些雾状柴油在汽缸内高温空气中剧烈燃烧 ，产生高温高压的燃气，推动活塞由汽缸上 端向 下 端 加速运动，并通过连杆带动曲轴和飞轮快速转动。 进气门关闭， 排气门打开，活塞由汽缸 下 端 10.排气冲程： 向 上 端运动，把废气排出气缸。为下一个 工作循环 做好 准备。
质量为10Kg，初温为20摄氏度的水， 在一标准大气压下将这些水加热至 沸腾，需要吸收多少热量？如果这 些热量是由干木柴完全燃烧提供的， 干木柴完全燃烧放出的热量有百分 之八十被吸收，需要燃烧多少千克 的干木柴？（q=1.2x107J/Kg ）
解：Q吸=cm水(t3×10×(100-20) t0)=4.2×10 J=3.36×106J Q吸=Q放.η ， 3.36 10 J ∴Q放= Q 吸 = 80% η =4.2×10 6J，
各种热机的效率: 蒸汽机:6﹪~15﹪ 柴油机：30﹪~40﹪ 汽油机：20﹪~30﹪ 飞机上的喷气式发动机：50﹪~60﹪
议一议
九年级物理第四节热机效率与环境保护
燃料的热值
热机效 率和环 境保护
热机的效率 环境保护
定义 单位及物理意义 公式 定义 公式 提高热机效率
环境污染 环保措施
第四节 热机效率与环境保护
课堂反馈
1．关于燃料的热值，以下说法中正确的是( A ) A．燃料的热值与燃料的种类有关，与燃料的质量和燃烧状况 无关 B．燃烧1 kg某种燃料放出的热量叫这种燃料的热值 C．燃料燃烧时，质量越大，热值越大 D．燃料不完全燃烧时的热值比完全燃烧时的热值小
第十三章 内能与热机
第四节 热机效率与环境保护
第十三章 内能与热机
第四节 热机效率与环境保护
新知梳理 应用示例 课堂小结 课堂反馈
第四节 热机效率与环境保护
新知梳理
一 燃料的热值
1 ． 定 义 ： 某 种 燃 料 ___完__全__燃_烧____ 放 出 的 热 量 与 所 用 该 燃 料 的
___质_量____之比，用 q 表示。 2．定义式：q＝Qm(用 Q 表示燃料完全燃烧放出的热量，用 m 表示
3．定义式： η ＝WQ有总用＝mq（W有V用q）。
4．提高热机效率的主要途径 (1)使燃料尽可能___充__分_燃__烧____。 (2)尽量简化机械传动部分结构 ，并选用优良的润滑材料减小 ___摩__擦___，以减少能量损失。
[说明]因为 Q 总＝W 有用＋W 额外，所以热机效率的取值范围为 0＜η ＜1。
据题目已知条件，求出相应的物理量；如下框图所示。
阻力f，匀速直线运动时F=f
行驶速度v 行驶路程s 已 牵引力的功率P 行驶时间t 知
值 燃料的质量m
燃料的体积V
燃料的热值q
牵引力所做的有用 功：W有用=Fs或W有用 =Pt
第4节--热机效率和环境保护
变形式:
Q吸=η Q放
Q放=Q吸/ η
联系： 八年级中的机械效率： η=W有/ W总× 100﹪ 炉子、热机效率： η=W有/ Q放× 100﹪ =Q吸/ Q放× 100﹪
强调： Q吸 =C m ∆t= C m （ t- t0）
C m ∆t= C m （ t0- t）
返
回
Q放=
mq或vq W=Pt=UIt=I Rt=U 2t/R
解析：选D.提高热机效率的方法是减少各种能量 损失，充分利用燃料放出的能量，减小摩擦尽量 少做额外功等.
练一练
5．已知干木柴的热值是1.2×107 J/kg，完全燃 烧0.7 kg干木柴能放出多少热量？假设这些热量全 部被水吸收，能使多少千克水的温度由20 ℃升高到 70 ℃？已知水的比热容为4.2×103 J/(kg·℃)。
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. 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.
机械能转化为内能
B．水蒸气顶起水壶盖的过程内能转化为机械能
C．小孩沿滑梯下滑的过程 机械能转化为内能
D．流星在大气层中穿行的过程 机械能转化为内能
4、南极“万年冰”中含有很多压缩气泡，科考队员取 一小块放入盛有酒的杯中，冰块会在酒面上飘来飘 去。下面几种说法中错误的是 （B ）
A. 冰块熔化，气泡破裂，使冰块飘来飘去内能转化为机械能
1、关于温度、热量、内能，以下说法正确的是( C ) A.物体的温度越高，所含的热量越多 B.0℃的冰没有内能 C.一个物体吸收热量时，温度不一定升高 D.对物体做功，物体的温度一定升高 2、“神舟七号”载人飞船完成各项任务后，在返回的过程中，返
热机效率与环境保护
二、答疑全频道
问题四：如何提高热机效率？
答疑：提高热机效率的途径和方法： （1）尽可能减少各种热损失，如保证良好的润滑，减 少因克服摩擦所消耗的能量。 （2）充分利用废气的能量，提高燃料的利用率，如利 用热电站废气来供热。这种既供电又供热的热电站， 比起一般火电站来，燃料的利用率大大提高。
关于热机的效率，以下说法中正确的是（ ） A. 热机做的有用功越多，效率就一定越高。 B. 热机的功率大，效率就一定高。 C. 热机单位时间里耗费的燃料少，热机的效率就一
答案：D
一般来说柴油机的效率比汽油机高，其原因 是（ ）
A. 压缩冲程末，气缸内温度和压强都比汽 油机的低
B. 在柴油机里，推动活塞做功的燃气的压 强比汽油机里的高，燃气的功较多
C. 柴油机的热值比汽油高 D. 柴油机的功率较大
分析：热机效率是用来做有用功的那部分能量和燃料完全燃烧
放出的热量之比 ，在柴油机里，推动活塞做功的燃气的压强比汽 油机里的高，燃气的功较多，所以做有用功的能量占柴油燃烧所 放出能量的比值就越大，所以B正确。
一、魔法背知识
必背三：热机效率定义：
用来做有用功的那部分能量与燃料完全燃 烧所放出的能量之比叫做热机效率。 热机效率是热机性能的一个重要指标。
一、魔法背知识
《 热 机 效 率 和 环 境 保 护 》课件
热机效率
• 定义：热机转变为有用功的能量与燃料完 全燃烧所释放的能量的比值称为热机效率。 用η表示 • 即η＝Q有/Q总×100％
主要途径是减少热机各种能量损失
• 具体措施： • （1）使燃料尽可能完全燃烧（煤粉、鼓 风） • （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）
（一）、燃料的热值
• ①定义： • 把某种燃料完全燃烧释放出的热量与所用 该燃料的质量之比叫做这种燃料的热值。 • 用q表示。 • 单位是J/kg，气体燃料热值单位是J/m3。
②思考: 给热值下定义时你认为应该注意哪 些？
• 一是质量相同； • 二是必须完全燃烧。 ③注意点：热值是燃料的重要特性，只和 燃料的种类有关，与质量或体积以及燃烧 时放出热量的多少无关。
4、一个含0.6 kg无烟煤的蜂窝煤，能烧开5瓶水，而 0.6 kg的液化气可以供普通人家一天做饭、烧开水、洗 澡用水。这样看来不同的燃料的 不同，若q无 烟煤=3.4×107J/kg，5瓶水的质量是9kg，从20℃到烧 开，那么这个煤炉的效率是 。（一个标准大 气压下） 5、要提高热机的效率，下列做法不可行的是（ ） A.尽量减少废气带走的热量。 B.尽量保持机械部件之间有良好的润滑。 C.尽量减少曲轴传递给飞轮的机械能。 D.尽量减少散热损失。 6、用煤炭烧开水，水实际吸收的热量远远小于依照热 值计算的热量，为什么？
思考：热机的效率能否达到100％？为什么？
各种热机的效率
• 第一次工业革命的蒸 汽机 6%～15% • 汽油机 20%～30% • 柴油机 30%～40% • 喷汽式飞机的发动机 50%～60%
燃料燃烧造成的环境污染的有关图片和生活场景
（ 三）环境保护
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第四节热机效率和环境保护
【学习目标】
1、建立热值概念，记住热值的概念和单位。
2、熟悉常见燃料的热值，能利用Q =mq进行简单计算。
3、了解热机效率。
能口述热机工作时燃料释放能量的主要流向。
【学习重难点】1、利用热值公式Q =mq进行有关燃料放热的简单计算。
2、热机效率的理解和环境保护。
【自主学习】
一、我准备：（1）观察上面图片
1．以上材料具有哪些共性的特征？2．你能将它们根据一定的标准分类吗？如何分类？
3．若想将一壶水烧开，你有哪些燃料可以选择？4．在这些燃料中，你认为利用哪种原料用量最少？为什么？
（2）常见的燃料有、、、等，在燃烧时都会能量。
（3）燃料燃烧对环境有哪些影响？
二、我学习：（准备好了，我们开始新课了！）
（一）我学习燃料的热值
1、阅读教材43和44页。
通过同学们的讨论，填一填。
（5分钟）
①热值定义：叫做这种燃料的热值，用表示，单位是，气体燃料热值单位是。
②仔细阅读教材P44页热值表，并表述出木柴、液化气热值的物理意义。
（你能准确得
＝，物理意义q ＝，物理意义
表述出来吗？相信自己）q
木
②1kg的干木柴完全燃烧释放出J的热量；那么质量为10 kg的干木柴完全燃烧释放出J的热量。
你计算的依据是Q=-，这就是燃料燃烧放出的热量的计算公式，其中Q表示，m表示物体的，q表示
想一想，如果是气体燃料呢？其燃料燃烧放出的热量的计算公式：。
其
中Q表示， V表示物体的，q表示。
【提示】：热值是燃料的重要特性，只和燃料的种类有关，与质量和
是否完全燃烧无关。
2、课堂小试。
（做一做，你一定行的，5分钟）
（1）、有—箱质量为10 kg木炭，其热值为3．4×107J／kg．其物理意义
是，若用掉一半，剩下的木炭的热值
为
（2）、质量为40kg的无烟煤完全燃烧释放出多少J的热量，怎么计算？
（3）、试计算8m氢气完全燃烧释放的热量。
小组内评一评，谁做的最棒。
（二）我学习热机效率及环境保护（阅读教材p44到p45热
机效率知识，完成下面知识内容，4分钟）
认真阅读教材图12-27，回答下列问题
1．热机工作时，主要的能量损失表现在哪些方面？
2．你有几种表达热机效率的方法？写出来与同学交流。
3．我们可以从哪些方面做工作来提高热机效率？
4．在家庭中，我们经常用天然气灶来烧开一壶水。
你能否
仿照教材中的事例，画出这一过程的能流图。
1、热机的能量与的能量的比值称为热机效率
【想一想】：如果用η表示热机效率，那么根据概念其公式可以表示η =
2、仔细阅读P45图12-27以及下面的内容。
快速的填一填。
（1）、我们发现各种热机效率是不同的，蒸汽机效率只有，汽油机效率约是 ,柴油机效率约
是，飞机上的喷气发动机效率能达
到．
（2）、为合理利用能源，人们一直在努力提高热机效率，其主要途径是,首先要．其次要。
（3）、热机的效率能否达到100％？为什么？（说一说）
3、观看图片P46页图12-28：燃料燃烧造成的环境污染的有关图片和生
活场景。
（3分钟）
【议一议】：（1)通过上面的展示，并联系我们的生活环境谈一谈：燃料燃烧对环境有哪些影响？（小组内互相说一说，来试试）
1．为减少燃料燃烧所造成的污染，你知道政府采取了哪些措施？
2．你亲身经历过因环境污染所造成的生活不便或不适想象吗？说出来，让大家感受一下。
3．在日常生活中，我们可以从哪些方面对“环境”做出贡献？。
展示交流
1、液化气的热值是4.9×107J/ m3，，其物理意义是，完全燃烧5 m 3的液化气可以产生J的热量。
9、四口之家分别单独使用不同种类的燃料时的平均月消耗量分别为:木材约200kg,烟煤约80kg,液化石油气约3Okg.煤气约6Okg.这四种燃料中哪一种燃料的热值最高?() A.、液化石油气B、煤气C、烟煤D、木材
2、完全燃烧2 kg酒精，其产生的热量为6×107J．那么酒精的热值
是 .
8、在我国实施的"西气东输"工程中,西部地区的天然气被输送到缺乏能源的东部地区。
天然气与煤相比,从热学角度分析它突出的优点是；从环保角度分析它突出的优点
是.( 天然气、煤的热值分别为1.14 ×108J/kg、3x107J/kg)。
3、下列关于热值的说法正确的是（）
A.燃料不燃烧，其热值为零。
B.燃料不完全燃烧其热值要变小。
C.燃料的热值与燃烧情况和质量无关，只与燃料种类有关。
D. 燃料燃
烧时放出热量多的其热值就大。
7、煤油的比热容是2.1×l03J/(kg ·℃), 将质量4kg的煤油从20℃加热到70℃需要吸收J热量,如果将煤油倒掉一半,它的比热容将为J/(kg ·℃).
4、已知烟煤的热值是2．9×107J／kg，那么( )
A．2 kg烟煤燃烧时—定放出5．8×107J的热量B．1 kg烟煤完全燃
烧时一定能放出2．9×107J的热量
C．1 kg烟煤温度降低1℃释放出2．9×107J的热量D．10kg烟煤的热
值2．9×107J的热量
6．在城市普及煤气和天然气的使用，是解决______的一个有效措施。
5、下列供热方式最有利于环境保护的是( )
A．用煤做燃料供热B．用石油做燃料供热 C.用天然气或煤气做燃
料供热 D.用太阳能供热
5．大气污染不仅危害______，还影响______，影响全球的______。
因此，大气污染是全球的公害。
6、要提高热机的效率，下列做法不可行的是（）
A.尽量减少废气带走的热量。
B.尽量保持机械部件之间有良好的润滑。
C.尽量减少曲轴传递给飞轮的机械能。
D.尽量减少散热损失。
4．使用燃料，使人们获得了大量的内能，同时也造成了______。
7、完全燃烧200g煤油放出的热量相当于完全燃烧多少干木柴放出的热量?
3．汽油机甲的热机效率比乙的热机效率高，这表明[ ]
A．甲做功比乙多。
B．甲做功比乙快。
C．甲消耗的汽油比乙少。
D．以相同的速度行驶相同路程，甲耗油比乙少。
8、—辆汽车牵引力是4×103N,行驶10km消耗3kg汽油，这辆汽车的效
率是多少?
2．下列提高热机的效率的方法中，不可行的是 [ ]
A．减少各种热损失。
B．加润滑油减少机器部件间的摩擦。
C．充分利用废气的能量，如建热电站。
D．采取少消耗总能量的方法。
9、某中学为学生供应开水用锅炉将200Kg水从25 0C加热到100 0C，
燃烧了6 Kg的无烟煤。
试求：
（1）锅炉内的200Kg水吸收的热量是多少焦耳？
（2）6 Kg的无烟煤完全燃烧放出的热量是多少焦耳？
（3）此锅炉的效率是多少？
1.在热机里，用来做______的那部分能量，跟____________所放出的能量之比，叫做热机的效率。
汽油机的效率为30％，其含义是_____________________。