滬科版九年級(jí)物理熱機(jī)效率和環(huán)境保護(hù)知識(shí)點(diǎn)

1、教育資源滬科版九年級(jí)物理熱機(jī)效率和環(huán)境保護(hù)知識(shí)點(diǎn)熱力學(xué)定律的發(fā)現(xiàn)與提高熱機(jī)效率的研究有密切關(guān)系，查字典物理網(wǎng)為大家準(zhǔn)備了熱機(jī)效率和環(huán)境保護(hù)知識(shí)點(diǎn)，歡迎閱讀與選擇!知識(shí)點(diǎn)一、燃料的熱值及簡單計(jì)算1、熱機(jī)是利用燃料燃燒釋放出的能量（熱量）轉(zhuǎn)化成機(jī)械能裝置。蒸汽機(jī)車拖著長長的列車，冒著濃煙在原野急馳。（煤炭）裝有汽油機(jī)的運(yùn)動(dòng)賽車，在賽道上風(fēng)馳電掣般的飛馳。（汽油）飛行中的噴氣式飛機(jī)尾部噴著高溫高速氣體。（航空煤油）火箭噴著長長的火舌，在起飛臺(tái)上冉冉升起。（化學(xué)燃料）2、質(zhì)量相同的不同燃料完全燃燒釋放出的能量（熱量）是不相同的常規(guī)燃料標(biāo)本：木柴、煙煤、焦炭、汽油、柴油、酒精、液化石油氣（透明塑料打火機(jī)

2、中裝有）研討：普通的一個(gè)家庭一個(gè)月平均要用無煙煤75kg，改用液化石油氣就只需15kg,農(nóng)村燒大灶的話每月需干木柴150kg,一個(gè)無煙煤（0.6kg）只能燒開5瓶水，而0.6kg的液化氣可以燒一天的飯菜、開水以及還可以燒淋浴的洗澡水。3、每kg某種燃料完全燃燒釋放出的能量（熱量）稱為這種燃料的熱值：(q)查書中熱值質(zhì)量是m的燃料完全燃燒放由熱量是：q放=qm例：完全燃燒100克酒精能釋放由熱量(q酒精=3.0X107j/kgq放=3.0x107j/kgX0.1kg=3.0X106j)二、熱機(jī)效率1、熱機(jī)工作時(shí)，不能把燃料釋放的能量全部利用。研討：站在內(nèi)燃機(jī)排氣口附近就會(huì)聞到汽油或柴油的氣味燃料

3、燃燒并不徹底造成能量損失，如：打開發(fā)動(dòng)機(jī)機(jī)蓋，便覺一股熱氣撲面而來機(jī)械散發(fā)熱量造成能量損失有人曾用汽車尾氣的熱量加熱飯菜廢氣排放也損失部分能量發(fā)動(dòng)機(jī)各部分零件相互摩擦消耗部分能量結(jié)論：熱機(jī)利用的做有用功的熱量只占燃料燃燒放出熱量小部分。2、熱機(jī)效率：(刀)用來做有用功的那部分能量和燃料完全燃燒放出的熱量之比。結(jié)合火力發(fā)電站能流圖，來研討熱機(jī)效率。結(jié)論：由于熱損失的原因多，熱機(jī)效率一般較低。熱機(jī)是人類使用的主要?jiǎng)恿C(jī)，盡管它的效率不高，我們?nèi)匀浑x不開它。3、為了合理利用能量人類一直在努力提高熱機(jī)效率。研討：提高熱機(jī)效率的途徑，讓燃料充分燃燒。減少發(fā)動(dòng)機(jī)各部分之間的摩擦。下決心關(guān)停耗能的熱機(jī)。研究

4、開發(fā)熱能效率更高的熱機(jī)。4、計(jì)算熱機(jī)效率：例題解析一臺(tái)大型推土機(jī)的推力約為3X104n,勻速推著土總行程達(dá)10km,消耗柴油約30.3kg,求推土機(jī)上裝的柴油機(jī)的熱機(jī)效率。=3X104nX104m/3.3X107（j/kg）X30.3kgX100險(xiǎn)30%答：這臺(tái)柴油機(jī)熱效率為30%。點(diǎn)燃一只無煙煤（0.6kg），能燒開5瓶水，而點(diǎn)燃0.6kg的液化氣可以供普通人家燒一天的飯菜，開水還可以燒淋浴用的洗澡水。這樣看來：不同的燃料不相同。若q無煙煤=3.4X107j/kg,5瓶水的質(zhì)量約為9.5kg,從20c燒開，那么這個(gè)煤爐的熱效率是多少?三、熱機(jī)為人類社會(huì)發(fā)展的貢獻(xiàn)，同時(shí)也帶來的環(huán)保問題。1、熱

5、機(jī)發(fā)展史：蒸汽機(jī)（效率10%），蒸汽輪機(jī)（效率20%），內(nèi)燃機(jī)（效率30%），燃?xì)廨啓C(jī)（效率40%）2、對人類社會(huì)的貢獻(xiàn)：極大地提高了生產(chǎn)力"蒸汽機(jī)發(fā)明后的一百年間，人類所做的工作量相當(dāng)于以往幾千年工作量的總和"，極大地改觀了交通狀況：帆船橫渡大西洋約需25-30天，蒸氣機(jī)驅(qū)動(dòng)的輪船約用17天以內(nèi)。柴油機(jī)輪船約為10天，協(xié)和式超音速客機(jī)只需3.5小時(shí)就可以從巴黎飛到紐約。3、熱機(jī)使用引起的環(huán)境問題：內(nèi)燃機(jī)大量排放的廢氣會(huì)形成毒霧天氣，"酸雨"現(xiàn)象。中國在重慶等地危害嚴(yán)重，西歐、美國等地還更為嚴(yán)重，造成植被大量死亡，也造成大量湖泊中的成批魚類的死亡。目前世

6、界各國都制定了汽車尾氣的排放標(biāo)準(zhǔn)，減少了煤的使用量，來控制廢氣造成的危害。課后練習(xí)1. 煤的熱值比木柴的熱值大,這表示()A. 燒煤比燒木柴產(chǎn)生的熱量多B. 燒煤比燒木柴產(chǎn)生的溫度高C. 煤比木柴具有的內(nèi)能多D. 相同質(zhì)量的煤和木柴完全燃燒,煤放出的熱量多【解析】選D。本題考查熱值的概念。煤的熱值比木柴的熱值大,說明完全燃燒相同質(zhì)量的煤和木柴,煤放出的熱量多,不能說明燒煤比燒木柴產(chǎn)生的熱量多、產(chǎn)生的溫度高,也不能說明煤比木柴具有的內(nèi)能多,故選D。2. 雙燃料汽車以天然氣或汽油作為燃料。以下說法正確的是()A. 燃料的熱值越大,燃燒時(shí)放出的熱量越多B. 以天然氣為燃料,汽車發(fā)動(dòng)機(jī)的效率可以達(dá)到1

7、00%C. 在壓縮沖程中,燃料混合物的溫度升高,內(nèi)能增大D. 汽油與天然氣相比,燃燒時(shí)汽油對環(huán)境的污染較小【解析】選C。本題考查燃料的熱值。由Q放=mq可知，燃燒時(shí)放生的熱量與燃料的熱值和質(zhì)量有關(guān)，故A錯(cuò)；以天然氣為燃料時(shí),仍有熱散失,仍需克服摩擦做額外功,其機(jī)械效率不能達(dá)到100%,故B錯(cuò)；在壓縮沖程中，對燃料混合物做功，使其溫度升高，內(nèi)能增大，故C正確；使用天然氣作燃料的目的是其對環(huán)境污染小,成本低,D錯(cuò)。故選C?！疽族e(cuò)警示】燃料的熱值是物質(zhì)的一種特性,只與燃料的種類有關(guān),而燃料放出的熱量與燃料的熱值和質(zhì)量都有關(guān)。3. 關(guān)于比熱容和熱值,下列說法正確的是()A. 冰熔化成水,它的質(zhì)量、比熱

8、容都不變B. 燃料完全燃燒時(shí)熱值較大,不完全燃燒時(shí)熱值較小C. 一桶汽油用去一半,比熱容和熱值都不變D. 物體熱值越大,燃燒時(shí)溫度越高【解析】選Co本題考查對比熱容和熱值的理解。冰熔化成水,它的質(zhì)量不變,水和冰的比熱容由于狀態(tài)不同,它們的比熱容也不同，故A錯(cuò)；因?yàn)闊嶂凳侨剂系囊环N特性，具大小只與燃料的種類有關(guān),與燃料是否充分燃燒無關(guān),故B錯(cuò);比熱容和熱值是物質(zhì)的一種性質(zhì),只與物質(zhì)本身有關(guān),所以一桶汽油用去一半,比熱容和熱值不會(huì)改變,C正確。物體的熱值和物體的溫度沒有關(guān)系,D錯(cuò)。【方法歸納】密度、熱值、比熱容都是物質(zhì)的一種特性,不同物質(zhì)一般是不同的,與物體質(zhì)量、體積的變化無關(guān)。4. 在汽油機(jī)的一

9、個(gè)工作循環(huán)中,內(nèi)能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能的是（）沖程；奧品牌汽車行駛100km消耗汽油7kg,這些汽油完全燃燒能放生（）J的熱量。（汽油的熱值q=4.6X107J/kg）【解析】本題考查四沖程汽油機(jī)工作的原理和熱值計(jì)算。汽油機(jī)的做功沖程是將內(nèi)能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能。根據(jù)燃料燃燒釋放熱量公式：Q=mq=7kg4.6X107J/kg=3.22X108J。答案：做功3.22X1085. 為了比較酒精和碎紙片的熱值,如圖所示,用兩同規(guī)格的燒杯中裝有質(zhì)量相等的水,取質(zhì)量（選填“相等”或“不相等”）的酒精和碎紙片分別放入兩個(gè)燃燒皿中,點(diǎn)燃它們分別給燒杯加熱,直到酒精和碎紙片完全燃燒,通過比較,從而確定酒精和碎紙片的熱值大小關(guān)系。【解析】本題考查探究燃料