热机效率和环境保护
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九年级《热机效率和环境保护》教案、教学设计
3.培养学生的环保意识，让他们认识到热机使用对环境的影响，并学会采取相应措施减少污染，这是情感态度与价值观培养的重点。
（二）教学设想
1.针对教学重点，采用直观演示、案例分析、小组讨论等形式，帮助学生理解和掌握热机效率的计算方法及其影响因素。
-通过实验演示，让学生直观感受热机效率与能量损失之间的关系，加深理解。
-减少热机环境污染的有效措施。
-个人在日常生活中如何做到节能环保。
4.小组合作，制作一份关于热机效率与环境保护的宣传海报，要求设计新颖、内容丰富、具有吸引力。
5.学生根据课堂所学，选择一种热机设备进行实地观察，记录其工作效率，并结合所学知识分析原因，提出改进建议。
作业要求：
1.作业内容要紧密结合课堂所学，注重理论联系实际，提高学生的应用能力。
2.作业提交前，学生需进行自评和互评，确保作业质量。
3.教师将对作业进行认真批改，给予评价和建议，帮助学生进一步提高。
九年级《热机效率和环境保护》教案、教学设计
一、教学目标
（一）知识与技能
1.了解热机效率的概念，理解热机效率与能量转化、能量损失之间的关系。
2.学会计算热机效率，并能运用所学知识分析实际热机效率问题。
3.掌握提高热机效率的方法和途径，了解现代热机技术的发展趋势。
4.了解环境保护的重要性，认识到热机使用对环境的影响，掌握减少环境污染的措施。
1.导入：通过提问方式引导学生回顾热机的基本原理，为新课学习做好铺垫。
2.新课内容：讲解热机效率的概念、计算方法，分析影响热机效率的因素，介绍提高热机效率的方法和途径。
3.实践活动：组织学生进行热机效率实验，让学生亲身感受热机效率与能量损失的关系。
4.课堂讨论：引导学生探讨热机使用对环境的影响，提出减少环境污染的措施。
（二）教学设想
1.针对教学重点，采用直观演示、案例分析、小组讨论等形式，帮助学生理解和掌握热机效率的计算方法及其影响因素。
-通过实验演示，让学生直观感受热机效率与能量损失之间的关系，加深理解。
-减少热机环境污染的有效措施。
-个人在日常生活中如何做到节能环保。
4.小组合作，制作一份关于热机效率与环境保护的宣传海报，要求设计新颖、内容丰富、具有吸引力。
5.学生根据课堂所学，选择一种热机设备进行实地观察，记录其工作效率，并结合所学知识分析原因，提出改进建议。
作业要求：
1.作业内容要紧密结合课堂所学，注重理论联系实际，提高学生的应用能力。
2.作业提交前，学生需进行自评和互评，确保作业质量。
3.教师将对作业进行认真批改，给予评价和建议，帮助学生进一步提高。
九年级《热机效率和环境保护》教案、教学设计
一、教学目标
（一）知识与技能
1.了解热机效率的概念，理解热机效率与能量转化、能量损失之间的关系。
2.学会计算热机效率，并能运用所学知识分析实际热机效率问题。
3.掌握提高热机效率的方法和途径，了解现代热机技术的发展趋势。
4.了解环境保护的重要性，认识到热机使用对环境的影响，掌握减少环境污染的措施。
1.导入：通过提问方式引导学生回顾热机的基本原理，为新课学习做好铺垫。
2.新课内容：讲解热机效率的概念、计算方法，分析影响热机效率的因素，介绍提高热机效率的方法和途径。
3.实践活动：组织学生进行热机效率实验，让学生亲身感受热机效率与能量损失的关系。
4.课堂讨论：引导学生探讨热机使用对环境的影响，提出减少环境污染的措施。
热机效率与环境保护
热机效率与环境保护热机效率是指热机将热能转化为机械能的程度，衡量了热机能源利用的高低程度。
而环境保护则是指保护和改善自然环境，减少对环境的破坏。
热机效率与环境保护之间存在紧密的联系和相互影响。
本文将探讨热机效率与环境保护的关系，分析如何提高热机效率以促进环境保护。
一、热机效率的意义与计算方法热机效率是评价热机性能的重要指标，对于节能和减排具有重要意义。
热机效率通常用热机输出功与燃料燃烧热的比值来表示。
计算公式如下：热机效率 = 机械输出功 / 燃料燃烧热提高热机效率可以最大限度地利用能源，减少能源的浪费，达到节能减排的目的。
二、热机效率与环境保护的关系（1）减少能源消耗通过提高热机效率，可以减少对能源的消耗。
热机在能量转换过程中存在能量损失，遗散热等问题。
而提高热机效率可以减少这些能量损失，使燃料的利用率更高。
这样不仅可以降低燃料的消耗量，减少资源浪费，还能减少对环境的污染。
（2）降低尾气排放提高热机效率可以减少燃烧排放物的生成。
在燃料燃烧过程中，如果热机效率较低，燃料无法完全燃烧，会产生大量的尾气排放物，如二氧化碳、氮氧化物、硫化物等。
而高效率的热机能够更充分地燃烧燃料，减少排放物的生成，对环境造成的污染更小。
（3）降低温室气体排放温室气体的排放是导致全球气候变化的主要原因之一。
而燃烧过程中释放的二氧化碳是主要的温室气体之一。
提高热机效率可以减少燃料的消耗，从而减少温室气体的排放。
这对于减缓气候变化、保护环境具有重要意义。
三、提高热机效率的方法（1）优化设计通过对热机结构和工艺流程进行优化设计，可以提高热机效率。
例如，采用先进的轴承技术和摩擦减少技术，降低摩擦损失；采用节能材料和隔热材料，减少散热损失等。
（2）热能回收利用在热机工作过程中，会产生大量的废热。
通过热能回收利用的方式，可以将废热重新利用，提高热机效率。
常见的热能回收利用技术包括余热锅炉、余热发电等。
（3）推广清洁能源在能源选择上，应优先选择清洁能源，如太阳能、风能等。
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
热机效率和环境保护PPT课件
密度、比热容和热值都是
A. 质量、密度、比热容和热值不变 物质的特性，都与物质种
类和状态有关。
B. 质量变为原来的一半，密度、比热容和热值不变
C. 质量和密度变为原来的一半，比热容和热值不变
D. 质量和热值变为原来 热机效率
知3－导
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？
课堂小结
热机效率和 环境保护
q Q
热
m
值
qQ
V
燃料 燃烧 (化学能)
有效利用
内能
机械能
热量 散失
环境污染
热机效率
课堂小结
热机效率和 环境保护
1. 热值与热量的综合计算： 在这一题型中，都要利用等量关系式： Q吸＝Q放或Q吸＝η Q放。
课堂小结
热机效率和 环境保护
2. 解决能量转化类计算题的一般规律： 首先找到能量转化关系式，再利用相应公式展开来 列方程，最后代入已知量求解；或在这个等量关系 的基础上，利用相应的公式分步解答。
柴油机
喷气式飞机 的发动机
热机效率 6%~15% 20%~30% 30%~40% 50%~60%
热机效率是热机性能的重要指标。不断提高热机 的效率，减少能源消耗，是人类在制造热机技术方面 孜孜不倦的追求。
感悟新知
延伸拓展
知3－讲
能研发热机效率达到100% 的理想热机吗？
答：热机效率反映的是热机对能量的利用率。实
习题链接
温馨提示：点击 进入讲评
11 B 12 D 13 C 14 15
16 C
答案呈现
知1－讲
实验探究：质量相同的不同燃料完全燃烧放出热量的 多少与燃料种类是否有关？
实验 探究燃料完全燃烧放出热量多少跟燃料种类是 目的 否有关
A. 质量、密度、比热容和热值不变 物质的特性，都与物质种
类和状态有关。
B. 质量变为原来的一半，密度、比热容和热值不变
C. 质量和密度变为原来的一半，比热容和热值不变
D. 质量和热值变为原来 热机效率
知3－导
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？
课堂小结
热机效率和 环境保护
q Q
热
m
值
V
燃料 燃烧 (化学能)
有效利用
内能
机械能
热量 散失
环境污染
热机效率
课堂小结
热机效率和 环境保护
1. 热值与热量的综合计算： 在这一题型中，都要利用等量关系式： Q吸＝Q放或Q吸＝η Q放。
课堂小结
热机效率和 环境保护
2. 解决能量转化类计算题的一般规律： 首先找到能量转化关系式，再利用相应公式展开来 列方程，最后代入已知量求解；或在这个等量关系 的基础上，利用相应的公式分步解答。
柴油机
喷气式飞机 的发动机
热机效率 6%~15% 20%~30% 30%~40% 50%~60%
热机效率是热机性能的重要指标。不断提高热机 的效率，减少能源消耗，是人类在制造热机技术方面 孜孜不倦的追求。
感悟新知
延伸拓展
知3－讲
能研发热机效率达到100% 的理想热机吗？
答：热机效率反映的是热机对能量的利用率。实
习题链接
温馨提示：点击 进入讲评
11 B 12 D 13 C 14 15
16 C
答案呈现
知1－讲
实验探究：质量相同的不同燃料完全燃烧放出热量的 多少与燃料种类是否有关？
实验 探究燃料完全燃烧放出热量多少跟燃料种类是 目的 否有关
热机效率和环境保护-沪科版九年级全一册教案
热机效率和环境保护-沪科版九年级全一册教案一、知识目标1.了解热机的基本工作原理和分类；2.掌握热机效率的概念和计算；3.了解热机对环境的影响；4.意识到保护环境的重要性。
二、能力目标1.观察和分析热机的基本实验现象；2.运用公式计算热机的效率；3.分析热机对环境产生的影响；4.思考如何保护环境。
三、教学重难点1.热机效率的概念、计算方法；2.热机对环境产生的影响；3.环境保护思想的引导。
四、教学过程1. 导入（10分钟）•通过课件或图纸呈现热机、汽车、飞机等相关图片，引导学生讨论这些设备与热机有什么关系；•让学生从图片中找出热机，简单了解热机的结构、原理、分类。
2. 热机效率的概念（20分钟）•通过实际例子或电子板书引导学生理解热机效率的概念和计算方法；•提问：什么是热机效率？如何计算热机效率？为什么要计算热机效率？3. 热机效率的实验演示（30分钟）•展示热机效率的实验器材，让学生观察实验过程；•分组进行实验，记录实验数据；•分享实验数据，用公式计算热机效率。
4. 热机对环境的影响（20分钟）•引导学生思考热机对环境的影响，包括噪声、空气质量、温度等；•分析环保与热机的矛盾，讨论保护环境需要哪些应对措施。
5. 环境保护知识（20分钟）•通过PPT、视频、图片讲解环保相关知识；•引导学生从身边的小事做起，积极参与环保活动，倡导低碳生活。
6. 总结（10分钟）•回顾本节课的知识点，清晰掌握热机效率和环境保护的相关概念；•强调保护环境的重要性，鼓励学生从小事做起，乐观向上地面对未来。
五、教学资源•电子板书、课件、实验器材等。
六、总结本节课通过引入实际生活中的热机以及环境保护的知识，引导学生深入理解热机效率和热机对环境的影响。
同时，通过实验演示、思考、小组合作探究等多种教学方式，激发了学生学习的兴趣和积极性，更好地融合了课程内容和生活实践。
沪科版物理九年级全册热机效率和环境保护 课件
解：A、热值是燃料的一种特性，它只与燃料的种类有关 ，与燃料的质量、燃烧程度等均无关．故A正确；B、热 值大小与燃料是否容易燃烧无关，故B错误；C、燃料燃 烧放出热量的多少不仅与燃料的热值大小有关，还与燃料 的质量以及燃烧程度有关，故C错误；D、锅炉的效率与 燃料的热值高没有关系，故D错误；故选：A．
课堂探究
二.热机的效率
用来做有有功的那部分能量和燃料完全燃烧放出的 能量之比，叫做热机效率
燃料完全燃烧放出的能 量
机械损失
有用机械能
废气内 能
散热损失
典例分析
例题2：两台柴油机，若甲柴油机的效率低于乙柴油机，D则（ ） A．在输出功相同的情况下，甲柴油机消耗的柴油多于乙柴油机 消耗的柴油 B．甲柴油机的功率小于乙柴油机的功率 C．甲柴油机消耗的柴油多于乙柴油机消耗的柴油 D．在功率相同的情况下，甲柴油机消耗的柴油少于乙柴油机消 耗的
典例分析
例题4：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.
课堂小结
定义
燃烧的 热值
单位
热
计算公式
机
的
效
定义
率
热机的
效率
提高途径
大显身手
1、2021年3月31日6时45分，我国在酒泉卫星发射
物理
沪科版九年级全册物理
热机效率和环境保护
教学课件
温故知新
1、什么是内燃机？ 燃料直接在发动机汽缸内燃烧产生动力的热机。 2、常见内燃机有哪些？ 汽油机、柴油机 3、烧水做饭、火箭升空所需的能量来自什么？ 来自煤、木柴、液态氢等燃料。
课堂探究
二.热机的效率
用来做有有功的那部分能量和燃料完全燃烧放出的 能量之比，叫做热机效率
燃料完全燃烧放出的能 量
机械损失
有用机械能
废气内 能
散热损失
典例分析
例题2：两台柴油机，若甲柴油机的效率低于乙柴油机，D则（ ） A．在输出功相同的情况下，甲柴油机消耗的柴油多于乙柴油机 消耗的柴油 B．甲柴油机的功率小于乙柴油机的功率 C．甲柴油机消耗的柴油多于乙柴油机消耗的柴油 D．在功率相同的情况下，甲柴油机消耗的柴油少于乙柴油机消 耗的
典例分析
例题4：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.
课堂小结
定义
燃烧的 热值
单位
热
计算公式
机
的
效
定义
率
热机的
效率
提高途径
大显身手
1、2021年3月31日6时45分，我国在酒泉卫星发射
物理
沪科版九年级全册物理
热机效率和环境保护
教学课件
温故知新
1、什么是内燃机？ 燃料直接在发动机汽缸内燃烧产生动力的热机。 2、常见内燃机有哪些？ 汽油机、柴油机 3、烧水做饭、火箭升空所需的能量来自什么？ 来自煤、木柴、液态氢等燃料。
热机效率与环境保护
热机效率与环境保护热机效率是评估能源利用效率的重要指标，而环境保护则是人类社会发展的必然要求。
本文将探讨热机效率与环境保护之间的关系，并探讨如何通过提高热机效率来实现环境保护的目标。
一、热机效率的定义与计算热机效率是指能够将热能转化为机械能的比例，常用符号为η。
一般来说，热机的效率越高，能源利用效率就越高，能源消耗量就越低。
热机效率的计算公式如下：η = W/Q_hot其中，W表示所获得的机械能，Q_hot表示从热源吸收的热能。
根据这个公式可以看出，提高热机效率的关键是提高机械能的输出和降低热能的消耗。
二、热机效率与环境保护的关系燃煤、石油等传统能源的使用对环境造成了严重的污染和破坏。
提高热机效率可以减少能源的消耗，从而降低对环境的影响。
具体表现在以下几个方面：1. 减少温室气体排放热机的高效率意味着同样的机械输出所需要的热能会减少，从而减少了燃烧过程中产生的温室气体的排放量。
温室气体是导致全球气候变暖的主要原因之一，通过提高热机效率，可以减轻全球变暖的速度。
2. 节约能源资源能源是社会发展不可或缺的资源之一，节约能源是推动可持续发展的重要措施。
提高热机效率可以减少对能源的消耗，从而实现能源资源的高效利用。
3. 减少大气污染物的排放燃烧过程中产生的大气污染物对空气质量和人体健康造成了严重的影响。
通过提高热机效率，可以降低燃烧过程中产生的有害气体的排放量，从而改善空气质量。
4. 促进清洁能源的发展提高热机效率需要利用先进的能源技术，这将促进清洁能源的发展。
清洁能源不仅具有低碳、低污染的特点，还能有效地降低对传统能源的依赖，从而推动能源结构的转型和环境保护的实现。
三、提高热机效率的途径为了实现环境保护的目标，必须采取有效的措施来提高热机效率。
以下是几种常见的途径：1. 优化热机的设计通过改善热机的结构和工作方式，可以提高热机的效率。
例如，采用高效的燃烧方式、改进传热方式、减少能源损失等措施，都能够提高热机的效率。
热机效率和环境保护
Q：燃料完全燃烧释放旳热量
Q=mq ｑ：燃料旳热值
ｍ：燃料旳质量
或：Q = Vq q单位：J/Kg 或 J/m3
无烟煤旳热值为3.4×107J/kg，表达1kg旳煤在 完全燃烧时所放出旳热量为3.4×107J。
液化气旳热值为4.9×107J/m3，表达1m3旳液化气 在完全燃烧时所放出旳热量为4.9×107J。
例题：计算4Kg柴油完全燃烧释放旳热量。 （q=3.3×107J/Kg ）
已知： m=4Kg, q=3.3×107J/Kg 求: Q 解: Q=mq
=4Kg×3.3×107J/Kg
=1.32×108 J
答:完全燃烧释放旳热量为1.32×108 J
请计算：
干木柴
烟煤
汽油
讨论交流：热机工作时，能不能将燃料所蕴
结束
讨论交流
• 怎样保护我们旳环境？
1.改善燃烧设备，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旳新能源。
洛杉机光化学烟雾事件 首先，什么是光化学烟雾呢?氮氧化物、烃类等一次污染物 在阳光紫外线旳作用下发生一系列光化学反应，生成臭氧(占 产物85%以上)、过氧乙酰硝酸酯、高活性自由基、醛类、酮 类和有机酸等二次污染物，这些一次污染物和二次污染物形成 旳混合物称为光化学烟雾，它呈浅兰色、有刺激性和很强旳氧 化性，可造成人类及动植物疾病、建筑物毁坏等危害。 洛杉机光化学烟雾事件是指40年代早期至50年代，发生于 美国洛杉机市旳一系列光化学烟雾事件旳总称。该市临海依山， 处于50公里长旳盆地中，一年有300天出现逆温(即大气层某 一高度上旳温度不随高度递减，出现反常增长或不变。这会阻 碍大气向上旳对流扩散和污染物旳扩散)，5～10月阳光强烈。 因为大量汽车排放含氮氧化物、碳氢化合物、一氧化碳等废气， 加之洛杉机市特殊旳地理及气候条件，自1943年开始，形成 了屡次光化学烟雾事件。本地居民纷纷反应有眼睛或喉咙刺激， 其中以1952年旳一次最为严重，大批居民发生眼睛红肿、喉 痛、咳嗽、皮肤潮红等症状，严重者心肺功能衰竭，造成近 400位65岁以上老人死亡。另外，植物大面积死亡，车祸增多。
Q=mq ｑ：燃料旳热值
ｍ：燃料旳质量
或：Q = Vq q单位：J/Kg 或 J/m3
无烟煤旳热值为3.4×107J/kg，表达1kg旳煤在 完全燃烧时所放出旳热量为3.4×107J。
液化气旳热值为4.9×107J/m3，表达1m3旳液化气 在完全燃烧时所放出旳热量为4.9×107J。
例题：计算4Kg柴油完全燃烧释放旳热量。 （q=3.3×107J/Kg ）
已知： m=4Kg, q=3.3×107J/Kg 求: Q 解: Q=mq
=4Kg×3.3×107J/Kg
=1.32×108 J
答:完全燃烧释放旳热量为1.32×108 J
请计算：
干木柴
烟煤
汽油
讨论交流：热机工作时，能不能将燃料所蕴
结束
讨论交流
• 怎样保护我们旳环境？
1.改善燃烧设备，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旳新能源。
洛杉机光化学烟雾事件 首先，什么是光化学烟雾呢?氮氧化物、烃类等一次污染物 在阳光紫外线旳作用下发生一系列光化学反应，生成臭氧(占 产物85%以上)、过氧乙酰硝酸酯、高活性自由基、醛类、酮 类和有机酸等二次污染物，这些一次污染物和二次污染物形成 旳混合物称为光化学烟雾，它呈浅兰色、有刺激性和很强旳氧 化性，可造成人类及动植物疾病、建筑物毁坏等危害。 洛杉机光化学烟雾事件是指40年代早期至50年代，发生于 美国洛杉机市旳一系列光化学烟雾事件旳总称。该市临海依山， 处于50公里长旳盆地中，一年有300天出现逆温(即大气层某 一高度上旳温度不随高度递减，出现反常增长或不变。这会阻 碍大气向上旳对流扩散和污染物旳扩散)，5～10月阳光强烈。 因为大量汽车排放含氮氧化物、碳氢化合物、一氧化碳等废气， 加之洛杉机市特殊旳地理及气候条件，自1943年开始，形成 了屡次光化学烟雾事件。本地居民纷纷反应有眼睛或喉咙刺激， 其中以1952年旳一次最为严重，大批居民发生眼睛红肿、喉 痛、咳嗽、皮肤潮红等症状，严重者心肺功能衰竭，造成近 400位65岁以上老人死亡。另外，植物大面积死亡，车祸增多。
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)
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
热机效率和环境保护
太阳能、风能、水能等清洁能源技术的不断突破 和成本降低，使得它们在热机领域的应用越来越 广泛。
政策法规支持清洁能源发展
许多国家出台政策法规，鼓励清洁能源的开发和 利用，限制化石能源的使用，进一步推动了清洁 能源在热机中的应用。
新型循环系统在热机中应用前景展望
提高热效率
新型循环系统如朗肯循 环、布雷顿循环等，具 有更高的热效率，能够 减少能源浪费，降低环 境污染。
工作条件
热机的工作温度、压力、负荷等都会影响其效率。例如 ，过高的工作温度可能导致机械部件的磨损和损坏，从 而降低热机效率。
提高热机效率意义
节能减排
提高热机效率可以降低能源消耗和减少污染物排放，对于实现节能 减排目标具有重要意义。
提高经济效益
提高热机效率可以降低生产成本，提高经济效益。例如，在工业生 产中，高效的热机可以降低能源消耗，从而减少生产成本。
降低能耗和排放
智能控制技术可以通过精确控制燃料的供应和空气的流量，降低热机的能耗和排放，减少对环境的负面影响。
提高设备寿命
智能控制技术可以监测热机的磨损和老化情况，及时进行维护和保养，延长设备的使用寿命。
06 总结反思与未来展望
当前存在问题和挑战
热机效率提升困难
受限于材料、工艺及设计水平，热机效率提升速度缓慢，难以满足 日益增长的能源需求。
优化设计参数，降低能耗损失
优化压缩比
根据燃料性质和负荷要求，选择适当的压缩比，以降 低能耗损失。
减轻运动部件质量
采用高强度、低密度材料制造运动部件，降低惯性损 失和摩擦损失。
降低附件损失
优化发电机、水泵、机油泵等附件的驱动方式，降低 附件损失。
改进燃烧过程，提高能量利用率
采用直喷技术
政策法规支持清洁能源发展
许多国家出台政策法规，鼓励清洁能源的开发和 利用，限制化石能源的使用，进一步推动了清洁 能源在热机中的应用。
新型循环系统在热机中应用前景展望
提高热效率
新型循环系统如朗肯循 环、布雷顿循环等，具 有更高的热效率，能够 减少能源浪费，降低环 境污染。
工作条件
热机的工作温度、压力、负荷等都会影响其效率。例如 ，过高的工作温度可能导致机械部件的磨损和损坏，从 而降低热机效率。
提高热机效率意义
节能减排
提高热机效率可以降低能源消耗和减少污染物排放，对于实现节能 减排目标具有重要意义。
提高经济效益
提高热机效率可以降低生产成本，提高经济效益。例如，在工业生 产中，高效的热机可以降低能源消耗，从而减少生产成本。
降低能耗和排放
智能控制技术可以通过精确控制燃料的供应和空气的流量，降低热机的能耗和排放，减少对环境的负面影响。
提高设备寿命
智能控制技术可以监测热机的磨损和老化情况，及时进行维护和保养，延长设备的使用寿命。
06 总结反思与未来展望
当前存在问题和挑战
热机效率提升困难
受限于材料、工艺及设计水平，热机效率提升速度缓慢，难以满足 日益增长的能源需求。
优化设计参数，降低能耗损失
优化压缩比
根据燃料性质和负荷要求，选择适当的压缩比，以降 低能耗损失。
减轻运动部件质量
采用高强度、低密度材料制造运动部件，降低惯性损 失和摩擦损失。
降低附件损失
优化发电机、水泵、机油泵等附件的驱动方式，降低 附件损失。
改进燃烧过程，提高能量利用率
采用直喷技术
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
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1m3空气的质量为：m V 1 .3 k g /m 3 1 m 3
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
➢答案：(1)1.26150J (2)这个实验方案不可 行，因为液化气燃烧时放出的热量只有一部分 被水吸收，还有一部分被锅吸收和散失到了空 气中，所以液化气燃烧放出的热量不能直接得 出，虽然体积可以得出，但不能通过q=Q／ △V来计算液化气的热值．
例题频道
题型分类解析
➢1．关于热值的简单计算
➢【例l】 四口之家分别单独使用不同种类的燃 料时平均月消耗量分别为：木材约200 kg，烟 煤约80 kg，液化石油气约30kg，煤气约60 kg. 假设这四种燃料都已经完全燃烧，那么热值最
高的燃料是( )．
A．液化石油气
B．煤气
C．烟煤
D．木材
➢解析：根据燃料放热的热量公式Q=mq，可得 q=Q/m，分别使用各种燃料都满足一个月所需， 所以各种燃料提供的能量相同，可见需要的燃 料质量越小，则热值越高．所用液化石油气的 质量最小，故正确答案为A．
➢答案：A
➢本题考查对热值公式的简单应用，要注意分析 出用各种燃料提供的能量是否相同．也可以根 据热值概念的定义作出解答．
3．环境保护
➢ (1)热机对环境的污染：①大气污染:主要是二氧化 碳、二氧化硫、氮氧化物、粉尘等；②噪声污染.
➢ (2)保护环境采取的措施：①改进燃烧设备；②采 用集中供热；③充分开发利用无污染能源；④在
内燃机上安装消音装置．
➢ 说明：(1)环境污染不仅来源于工业、交通运输工 具，家庭炉灶和取暖设备也是环境污染的重要来 源，所以保护环境与我们每个人都有关。 （2）对于燃料燃烧释放的内能，既要有效在利用 它们，又要很好地控制污染。
➢阅题笔记：燃料燃烧的放热公式Q=mq，不仅 可以用来求热量，将其变形为q=Q/m或m=Q/q， 还可用来求燃料热值或质量．
➢建议：深刻理解热值概念，根据要求对公式灵 活变形．
2．关于热值的综合计算
➢【例2】卖火柴的小女孩在严寒中只能靠点燃 火柴取暖，已知一根火柴的质量约为0．065 g，
火柴的平均热值为 1.2107J,若/k不g计热量损
第四节 热机效率和环境保护
➢热值的概念 从生活中体会不同燃料燃
烧时释放内能的本领不同，建立燃料热值的概 念．通过对比比热容认识热值的物理含义．— —知识频道，能力频道例1、例2．
➢热机的效率 结合热机工作时能量的主要流向， 认识热机效率，并能大体了解提高热机效率的 途径．——知识频道，能力频道例3．
系，可对比物质密度的特性和密度与质量的关 系来理解．
弄清热机效率的含义
➢理解例题3 内燃机的能流图如图12—4—1所 示，若燃料完全燃烧，则内燃机的效率可表示 为( )．
A . ( E 1 E 2 E 3 E 4 ) 1 E 3 E 4 )/E 1 0 0 %
➢(2)单位：焦／千克(J／kg)，读作焦每千克． ➢(3)燃料燃烧放热的计算公式：Q=mq(m为燃料
的质量，q为燃料的热值，Q为燃烧放出的热 量)．
➢探究导引：生活中，我们常用煤、石油、天然 气、木柴、植物秸秆等作燃料获得能量．但经 验告诉我们，这些燃料释放能量的能力是不同 的，为了研究燃料释放内能的能力，人们引入 了燃料热值的概念．
➢说明：（1）燃烧是种化学变化，是化学能转 变为内能的过程，也就是常说的释放能量。 （2）热值概念中“1kg”指出热值是对一定质 量的燃料而言的，“某种燃料”说明热值与燃 料的种类有关，“完全燃烧”是指燃料烧完、 烧尽。
（3）“J/kg”是固、液体燃料热值的常用单位， 而气体燃料热值的常用单位是“J/m3”,读作 “焦每立方米”
➢答案：若选A，理由是：原炉具浪费，还需要 新投入；若选B，理由是：从长远考虑更经济.
此题考查学生应用所学知识解决实际问题的能 力。为开放题，答案不确定，但理由必须与决 策统一。且合理．
➢阅题笔记：在使用煤气和天然气时，哪一种燃 料更经济实惠，哪一种决策就更好．
➢建议：解答此类型的题目，要把问题放到所学 的知识中去找到答案，还要把问题放到实际情 景中去，检验答案是否符合常理．
D .E 2/E 100%
➢解析：热机效率是指用来做有用功的能量和燃 料完全燃烧放出的能量之比．根据图示知燃气 内能E是燃料完全燃烧放出的能量，而有用机 械能是做有用功的能量，故正确答案选D．
➢答案：D
➢解题技巧：搞清楚热机工作时能量的走向，对 比机械效率的定义，以“用来做有用功的那部 分能量”为突破口．
m c 水 q m 煤 水 气 t 4 .2 1 0 3 J 4 . / 2 ( k g 1 0 C 7 ) J / 8 k 0 g k g 5 0 C 0 .4 k g
➢答案：(1)80 kg (2)0．4 kg 中考中，热值的计算通常与物质升温吸热的计 算综合考查，难度一般为中等．
体燃料完全燃烧时所放出的热量叫做该种气体燃料的 热值]
➢ (1)求实验过程中水吸收的热量Q；
➢ (2)他们用水吸收的热量Q和液化气表的示数差△V即 所用液化气的体积),根据q=Q／△V,计算出了液化气 的热值，请回答这个实验方案是否可行?并说明理由.
➢解析：( 1 ) Q 吸 c 水 m 水 ( t t0 ) 4 .2 1 0 3 J /
失，则这根火柴完全燃烧能使1 m3的空气温度 升高多少摄氏度?[已知空气的密度为 1.3kg/m3，比热容为 1.0 103J/(kg.C )]
➢解析：这根火柴完全燃烧放出的热量为：
Q 放 m q 0 . 0 6 5 1 0 3 k g 1 . 2 1 0 7 J / k g 7 8 0 J ;
能力频道
理解燃料热值的概念
➢理解例题1 某种燃料的热值为3.0107J/kg, 若燃烧l kg的该燃料，则放出的热量( )．
A．一定等于 3.010 7J B．一定大于 3.010 7J C．一定小于 3.010 7J D．可能等于 3.010 7J
➢解析：根据燃料热值的概念可知3.0107J/kg, 是指1 kg该燃料完全燃烧时释放出的能量是
中考预览
➢【例6】 (2006·南通)小明家最近安装了一台太 阳能热水器，容积为80 L，装满水后，问：
➢(1)热水器中水的质量是多少? ➢(2)将这些水温度升高50℃，所吸收的热量若用
燃烧煤气获得，需要完全燃烧多少煤气?
[ C 水 4 . 2 1 0 3 J / ( k g C ) , q 煤 气 4 . 2 1 0 7 J / k g ]
探究专栏
➢ 理解例题4 学习热学知识后，两位同学设计了一 个测定液化气热值的实验：取500 g水放入锅中，用 温度计测得水的初始温度为20℃，读出液化气表的示 数为12.560 m3．然后用液化气给水加热，当温度计 的示数为80℃时，液化气表的示数为12.563 m3．[设
该燃料完全燃烧，c 水 4 .2 1 0 3 J/(k g C ),1 m 3某种气
➢关于热值和热机致车的计算 会结合热值和热 机效率的概念，求解热值、热机效率以及燃料 的质量．——例题频道例l、例2、例3．
➢环境保护 知道燃料的燃烧、热机的应用带 来的环保问题．——知识频道，例题频道例4．
知识频道
1．燃料的热值
➢(1)定义：1 kg某种燃料完全燃烧放出的热量， 叫做这种燃料的热值．
2．热机效率
➢(1)定义：用来做有用功的那部分能量和燃料完 全燃烧放出的能量之比，叫做热机效率．
➢(2)公式：
Q 有 用 /Q 总 100% .
➢(3)提高热机效率的主要途径： ①使燃料更充分燃烧；
②尽量减少各种热损失；
③简化机械传动部分，保持良好的润滑，减少 克服摩擦的机械能损失．
➢说明（1）由于热机工作时总有能量损失，所 以其效率不可能达到100%。 （2）热机效率表明了热机对燃料的利用率， 因此热机效率是验证热机性能的重要指标。
➢解析：(1)水的质量为：
m 水 V 1 . 0 1 0 3 k g / m 3 0 . 0 8 m 3 8 0 k g
(2)水温度升高吸收的热量为Q吸=c水m水△t，完 全燃烧煤气放出的热量为Q放=mq煤油，由于
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
➢答案：(1)1.26150J (2)这个实验方案不可 行，因为液化气燃烧时放出的热量只有一部分 被水吸收，还有一部分被锅吸收和散失到了空 气中，所以液化气燃烧放出的热量不能直接得 出，虽然体积可以得出，但不能通过q=Q／ △V来计算液化气的热值．
例题频道
题型分类解析
➢1．关于热值的简单计算
➢【例l】 四口之家分别单独使用不同种类的燃 料时平均月消耗量分别为：木材约200 kg，烟 煤约80 kg，液化石油气约30kg，煤气约60 kg. 假设这四种燃料都已经完全燃烧，那么热值最
高的燃料是( )．
A．液化石油气
B．煤气
C．烟煤
D．木材
➢解析：根据燃料放热的热量公式Q=mq，可得 q=Q/m，分别使用各种燃料都满足一个月所需， 所以各种燃料提供的能量相同，可见需要的燃 料质量越小，则热值越高．所用液化石油气的 质量最小，故正确答案为A．
➢答案：A
➢本题考查对热值公式的简单应用，要注意分析 出用各种燃料提供的能量是否相同．也可以根 据热值概念的定义作出解答．
3．环境保护
➢ (1)热机对环境的污染：①大气污染:主要是二氧化 碳、二氧化硫、氮氧化物、粉尘等；②噪声污染.
➢ (2)保护环境采取的措施：①改进燃烧设备；②采 用集中供热；③充分开发利用无污染能源；④在
内燃机上安装消音装置．
➢ 说明：(1)环境污染不仅来源于工业、交通运输工 具，家庭炉灶和取暖设备也是环境污染的重要来 源，所以保护环境与我们每个人都有关。 （2）对于燃料燃烧释放的内能，既要有效在利用 它们，又要很好地控制污染。
➢阅题笔记：燃料燃烧的放热公式Q=mq，不仅 可以用来求热量，将其变形为q=Q/m或m=Q/q， 还可用来求燃料热值或质量．
➢建议：深刻理解热值概念，根据要求对公式灵 活变形．
2．关于热值的综合计算
➢【例2】卖火柴的小女孩在严寒中只能靠点燃 火柴取暖，已知一根火柴的质量约为0．065 g，
火柴的平均热值为 1.2107J,若/k不g计热量损
第四节 热机效率和环境保护
➢热值的概念 从生活中体会不同燃料燃
烧时释放内能的本领不同，建立燃料热值的概 念．通过对比比热容认识热值的物理含义．— —知识频道，能力频道例1、例2．
➢热机的效率 结合热机工作时能量的主要流向， 认识热机效率，并能大体了解提高热机效率的 途径．——知识频道，能力频道例3．
系，可对比物质密度的特性和密度与质量的关 系来理解．
弄清热机效率的含义
➢理解例题3 内燃机的能流图如图12—4—1所 示，若燃料完全燃烧，则内燃机的效率可表示 为( )．
A . ( E 1 E 2 E 3 E 4 ) 1 E 3 E 4 )/E 1 0 0 %
➢(2)单位：焦／千克(J／kg)，读作焦每千克． ➢(3)燃料燃烧放热的计算公式：Q=mq(m为燃料
的质量，q为燃料的热值，Q为燃烧放出的热 量)．
➢探究导引：生活中，我们常用煤、石油、天然 气、木柴、植物秸秆等作燃料获得能量．但经 验告诉我们，这些燃料释放能量的能力是不同 的，为了研究燃料释放内能的能力，人们引入 了燃料热值的概念．
➢说明：（1）燃烧是种化学变化，是化学能转 变为内能的过程，也就是常说的释放能量。 （2）热值概念中“1kg”指出热值是对一定质 量的燃料而言的，“某种燃料”说明热值与燃 料的种类有关，“完全燃烧”是指燃料烧完、 烧尽。
（3）“J/kg”是固、液体燃料热值的常用单位， 而气体燃料热值的常用单位是“J/m3”,读作 “焦每立方米”
➢答案：若选A，理由是：原炉具浪费，还需要 新投入；若选B，理由是：从长远考虑更经济.
此题考查学生应用所学知识解决实际问题的能 力。为开放题，答案不确定，但理由必须与决 策统一。且合理．
➢阅题笔记：在使用煤气和天然气时，哪一种燃 料更经济实惠，哪一种决策就更好．
➢建议：解答此类型的题目，要把问题放到所学 的知识中去找到答案，还要把问题放到实际情 景中去，检验答案是否符合常理．
D .E 2/E 100%
➢解析：热机效率是指用来做有用功的能量和燃 料完全燃烧放出的能量之比．根据图示知燃气 内能E是燃料完全燃烧放出的能量，而有用机 械能是做有用功的能量，故正确答案选D．
➢答案：D
➢解题技巧：搞清楚热机工作时能量的走向，对 比机械效率的定义，以“用来做有用功的那部 分能量”为突破口．
m c 水 q m 煤 水 气 t 4 .2 1 0 3 J 4 . / 2 ( k g 1 0 C 7 ) J / 8 k 0 g k g 5 0 C 0 .4 k g
➢答案：(1)80 kg (2)0．4 kg 中考中，热值的计算通常与物质升温吸热的计 算综合考查，难度一般为中等．
体燃料完全燃烧时所放出的热量叫做该种气体燃料的 热值]
➢ (1)求实验过程中水吸收的热量Q；
➢ (2)他们用水吸收的热量Q和液化气表的示数差△V即 所用液化气的体积),根据q=Q／△V,计算出了液化气 的热值，请回答这个实验方案是否可行?并说明理由.
➢解析：( 1 ) Q 吸 c 水 m 水 ( t t0 ) 4 .2 1 0 3 J /
失，则这根火柴完全燃烧能使1 m3的空气温度 升高多少摄氏度?[已知空气的密度为 1.3kg/m3，比热容为 1.0 103J/(kg.C )]
➢解析：这根火柴完全燃烧放出的热量为：
Q 放 m q 0 . 0 6 5 1 0 3 k g 1 . 2 1 0 7 J / k g 7 8 0 J ;
能力频道
理解燃料热值的概念
➢理解例题1 某种燃料的热值为3.0107J/kg, 若燃烧l kg的该燃料，则放出的热量( )．
A．一定等于 3.010 7J B．一定大于 3.010 7J C．一定小于 3.010 7J D．可能等于 3.010 7J
➢解析：根据燃料热值的概念可知3.0107J/kg, 是指1 kg该燃料完全燃烧时释放出的能量是
中考预览
➢【例6】 (2006·南通)小明家最近安装了一台太 阳能热水器，容积为80 L，装满水后，问：
➢(1)热水器中水的质量是多少? ➢(2)将这些水温度升高50℃，所吸收的热量若用
燃烧煤气获得，需要完全燃烧多少煤气?
[ C 水 4 . 2 1 0 3 J / ( k g C ) , q 煤 气 4 . 2 1 0 7 J / k g ]
探究专栏
➢ 理解例题4 学习热学知识后，两位同学设计了一 个测定液化气热值的实验：取500 g水放入锅中，用 温度计测得水的初始温度为20℃，读出液化气表的示 数为12.560 m3．然后用液化气给水加热，当温度计 的示数为80℃时，液化气表的示数为12.563 m3．[设
该燃料完全燃烧，c 水 4 .2 1 0 3 J/(k g C ),1 m 3某种气
➢关于热值和热机致车的计算 会结合热值和热 机效率的概念，求解热值、热机效率以及燃料 的质量．——例题频道例l、例2、例3．
➢环境保护 知道燃料的燃烧、热机的应用带 来的环保问题．——知识频道，例题频道例4．
知识频道
1．燃料的热值
➢(1)定义：1 kg某种燃料完全燃烧放出的热量， 叫做这种燃料的热值．
2．热机效率
➢(1)定义：用来做有用功的那部分能量和燃料完 全燃烧放出的能量之比，叫做热机效率．
➢(2)公式：
Q 有 用 /Q 总 100% .
➢(3)提高热机效率的主要途径： ①使燃料更充分燃烧；
②尽量减少各种热损失；
③简化机械传动部分，保持良好的润滑，减少 克服摩擦的机械能损失．
➢说明（1）由于热机工作时总有能量损失，所 以其效率不可能达到100%。 （2）热机效率表明了热机对燃料的利用率， 因此热机效率是验证热机性能的重要指标。
➢解析：(1)水的质量为：
m 水 V 1 . 0 1 0 3 k g / m 3 0 . 0 8 m 3 8 0 k g
(2)水温度升高吸收的热量为Q吸=c水m水△t，完 全燃烧煤气放出的热量为Q放=mq煤油，由于