滬教版 熱機效率與環(huán)境保護

1、第十三章內能和熱機第十三章內能和熱機第四節(jié)熱機效率和環(huán)境保護滬科版九年級物理上它們都離不開燃料。它們都離不開燃料。燃料燃燒的過程是化學能轉變?yōu)閮饶苋剂先紵倪^程是化學能轉變?yōu)閮饶艿倪^程。的過程。固體燃料液體燃料氣體燃料燃料可分為三種請你說說請你說說日常生活中常用到的燃料有哪些？日常生活中常用到的燃料有哪些？ 常見的燃料有煤、石油（加工煉制成汽油、常見的燃料有煤、石油（加工煉制成汽油、煤油、柴油和液化氣等）、天燃氣等，農(nóng)村還煤油、柴油和液化氣等）、天燃氣等，農(nóng)村還用草木等植物的秸桿作燃料。用草木等植物的秸桿作燃料。 你能列舉一些常見的燃料嗎？它們你能列舉一些常見的燃料嗎？它們分別屬于哪一類？分別

2、屬于哪一類？ 質量相等的不同燃料在完全燃燒時所放出質量相等的不同燃料在完全燃燒時所放出的熱量是不同的。的熱量是不同的。 在物理學中，某種燃料在在物理學中，某種燃料在完全燃燒完全燃燒時所放出的時所放出的熱量與所用該燃料的質量之比叫做熱量與所用該燃料的質量之比叫做燃料的熱值燃料的熱值。熱值的符號：熱值的符號：q 單位：單位：J/kg（J/m3）固體和液體燃料氣體燃料 熱值是反映燃料燃燒時化學能轉熱值是反映燃料燃燒時化學能轉化為內能的本領的大小的物理量，同化為內能的本領的大小的物理量，同種燃料的熱值與燃料的質量無關。種燃料的熱值與燃料的質量無關。無煙煤的熱值為無煙煤的熱值為3.4107J/kg，表示

3、，表示1kg的煤在完的煤在完全燃燒時所放出的熱量為全燃燒時所放出的熱量為3.4107J。液化氣的熱值為液化氣的熱值為4.9107J/m3，表示表示1m3的液化氣的液化氣在完全燃燒時所放出的熱量為在完全燃燒時所放出的熱量為4.9107J。 Q=mqQ：燃料完全燃燒釋放的熱量：燃料的熱值：燃料的質量質量m為的燃料完全燃燒釋放的熱量是：討論交流：熱機工作時，能不能將燃料所蘊藏的化學能全部用來對外做有用功呢？由于機械傳動等，克服摩擦所消耗的能量燃料很難全部燃燒，燃料的化學能不能全部釋放機械傳熱損失一部分能量熱機真正轉變?yōu)閷ν庾龉Φ牟糠謴U氣排出帶走的能量熱機中燃料釋放能量的主要走向示意圖=W有Q放100

4、%由圖可知，真正能轉變?yōu)閷ν庾鲇杏霉Φ哪芰恐蝗剂先紵龝r所釋放能量的一部分。熱機效率：熱機效率：熱機轉變?yōu)闊釞C轉變?yōu)橛杏霉τ杏霉Φ哪芰颗c燃料的能量與燃料完全完全燃燒所燃燒所釋放的能量的釋放的能量的比值比值稱為熱機效率。稱為熱機效率。各種熱機的效率各種熱機的效率:蒸汽機蒸汽機:615汽油機：汽油機：2030柴油機：柴油機：3040飛機上的噴氣式發(fā)動機：飛機上的噴氣式發(fā)動機：5060想一想熱機的效率能達到100%嗎？為什么？不能達到100%，因為熱機中可用于做有用功的能量只是燃料完全燃燒所放出的能量的一部分，因為各種熱量損失以燃料條件的限制，這部分能量遠遠小于總能量，所以其與燃料完全燃燒所放出的總能

5、量的比值必然小于1，即熱機效率小于100%。議一議怎樣提高熱機的效率？使燃料充分燃燒;盡量減少各種熱量損失；在熱機的設計和制造上采用先進的技術；注意保養(yǎng)，保證良好的潤滑，減少因克服摩擦阻力而額外消耗的能量。提高熱機效率的主要途徑提高熱機效率的主要途徑:減少熱機工作中的各種能量損失減少熱機工作中的各種能量損失.具體方法具體方法:首先要減少燃燒過程中的熱量損失首先要減少燃燒過程中的熱量損失; 其次是要盡量簡化機械傳動部分其次是要盡量簡化機械傳動部分,并并選用優(yōu)良的潤滑材料減小摩擦選用優(yōu)良的潤滑材料減小摩擦,以減少以減少機械損失機械損失.如內燃機要掌握好火花塞點火或噴油嘴如內燃機要掌握好火花塞點火或

6、噴油嘴噴油的最佳時間噴油的最佳時間;蒸汽類熱機蒸汽類熱機,常將煤研磨常將煤研磨成粉狀成粉狀,用風吹入鍋爐內燃燒用風吹入鍋爐內燃燒.這些措施都這些措施都可以使燃料燃燒得更充分一些可以使燃料燃燒得更充分一些.環(huán)境保護 熱機為人類的發(fā)展做出了重大貢獻，但也帶來了許多環(huán)境污染問題：1.對人體健康的直接危害,硫酸霧和硫酸鹽霧的毒性比二氧化硫大得多,可以侵入肺的深部組織,引起肺水腫等疾病而使人致死.2.引起河流、湖泊的水體酸化,嚴重影響水生動植物的生長.3.破壞土壤、植被、森林.4.腐蝕金屬、油漆、皮革、紡織品及建筑材料.5.滲入地下,使水中鋁、銅、鋅、鎘的含量比中性地下水中高很多倍.酸雨的危害討論交流

7、如何保護我們的環(huán)境？ 改進燃燒設備，加裝消煙除塵裝置; 集中供熱； 改用氣體燃料，普及煤氣和天然氣； 充分且合理開發(fā)利用污染少和無污染的新能源。當堂檢測反饋1、四口之家分別單獨使用不同種類的燃料時的平均月消耗分別為：木柴約200千克，煙煤約80千克，液化石油氣約30千克，煤氣約60千克。這四種燃料中的熱值最高的是（ ）A、液化石油氣B、煤氣C、煙煤D、木柴A2、航天工業(yè)中的火箭是用液態(tài)氫作為燃料的，這是因為液態(tài)氫具有（）A、較小的質量B、較小的密度C、較大的比熱容D、較大的熱值D3、柴油機是工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中常用的熱機，已知某型號柴油機的效率是30%，在柴油機內完全燃燒2千克柴油能放熱 J，這些熱通

8、過柴油機的轉化能對外做有用功 J。（柴油的熱值為3.3107J/kg）4、完全燃燒140克焦炭（焦炭的熱值為3.0107J/kg)能放出多少熱量？若這些熱量的30%被水吸收，則能使30kg 、20的水溫度升高到多少度？6.61071.98107請計算：干木柴煙煤汽油 發(fā)射衛(wèi)星的火箭燃料要體積小，重量輕，但放出的熱量要大，這樣才能減輕火箭的重量，使衛(wèi)星快速地送上軌道。液體燃料放出的能量大，產(chǎn)生的推力也大；而且這種燃料比較容易控制，燃燒時間較長，因此，發(fā)射衛(wèi)星的火箭大都采用液體燃料。 體會與收獲體會與收獲 通過學習通過學習,你有何體會與收獲你有何體會與收獲?洛杉機光化學煙霧事件首先，什么是光化學煙

9、霧呢?氮氧化物、烴類等一次污染物在陽光紫外線的作用下發(fā)生一系列光化學反應，生成臭氧(占產(chǎn)物85%以上)、過氧乙酰硝酸酯、高活性自由基、醛類、酮類和有機酸等二次污染物，這些一次污染物和二次污染物形成的混合物稱為光化學煙霧，它呈淺蘭色、有刺激性和很強的氧化性，可造成人類及動植物疾病、建筑物毀壞等危害。洛杉機光化學煙霧事件是指40年代初期至50年代，發(fā)生于美國洛杉機市的一系列光化學煙霧事件的總稱。該市臨海依山，處于50公里長的盆地中，一年有300天出現(xiàn)逆溫(即大氣層某一高度上的溫度不隨高度遞減，出現(xiàn)反常增加或不變。這會阻礙大氣向上的對流擴散和污染物的擴散)，510月陽光強烈。由于大量汽車排放含氮氧化物、碳氫化合物、一氧化碳等廢