熱機效率和環(huán)境保護滬科版物理九年級全一冊

第四節(jié)

熱機效率和環(huán)境保護柴薪煤炭石油天然氣2從哪里獲得內(nèi)能？人類利用的能量主要是從燃料燃燒中獲得的內(nèi)能它們都離不開燃料3固體燃料液體燃料氣體燃料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、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。4

由科學(xué)研究可知，不同燃料燃燒釋放熱量的能力是不同的，為了研究燃料釋放熱量的能力，人們把某種燃料完全燃燒放出的熱量與所用該燃料的質(zhì)量之比，叫做這種燃料的熱值。

q=Q/m熱值用字母q表示，單位是“J/kg”或“J/m3”因此，質(zhì)量為m的燃料完全燃燒釋放的熱量Q=mq（或Q=vq）。Q：燃料完全燃燒釋放的熱量m:燃料的質(zhì)量（或體積v）q:燃料的熱值燃料的熱值固體和液體燃料氣體燃料5進入新課

熱值是物質(zhì)的一種特性，其大小只與燃料的種類有關(guān)，與燃料的質(zhì)量（體積）、是否完全燃燒無關(guān)熱值6燃料的熱值

無煙煤的熱值為3.4×107J/kg，表示1kg的煤在完全燃燒時所放出的熱量為3.4×107J。液化氣的熱值為4.9×107J/m3，表示1m3的液化氣在完全燃燒時所放出的熱量為4.9×107J。7

為什么發(fā)射火箭要用氫做燃料？3．有關(guān)燃料燃燒放熱的計算想一想8

1、根據(jù)熱值表，計算一下104立方米氫完全燃燒放出多少焦耳的熱量？

2、再算算，若用干木柴完全燃燒來獲得這些熱量，需要多少噸干木柴？

氫的熱值是×108J/m3

干木柴的熱值1.2×107J/kg

解：Q=Vq

×108J/m3×

104m3×1012J解：由Q=mq得

＝117t9討論交流：熱機工作時，能不能將燃料所蘊藏的化學(xué)能全部用來對外做有用功呢？熱機效率10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(xué)能不能全部釋放機械傳熱損失一部分能量

熱機真正轉(zhuǎn)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11由圖可知，真正能轉(zhuǎn)變?yōu)閷ν庾鲇杏霉Φ哪芰恐挥腥剂先紵龝r所釋放能量的一部分。熱機效率熱機轉(zhuǎn)變?yōu)橛杏霉Φ哪芰颗c燃料完全燃燒釋放的能量的比值稱為熱機效率，即：

η熱機=W有Q放×100%12(η鍋爐=Q有Q放×100%)

想一想熱機的效率能達到100%嗎？為什么？

不能達到100%。因為熱機用于做有用功的能量只是總能量的一部分，所以有用能量與燃料完全燃燒所放出的總能量的比值必然小于1，即熱機效率小于100%。13

蒸汽機的效率只有6%~15%

汽油機的效率為20%~30%柴油機的效率為30%~45%14議一議怎樣提高熱機的效率？1、使燃料充分燃燒;2、減少各種熱量損失；3、在熱機的設(shè)計和制造上采用先進的技術(shù)；4、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。15三、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：16

討論交流

如何保護我們的環(huán)境？改進燃燒設(shè)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；充分開發(fā)利用污染少和無污染的新能源。植樹造林1、下面說法不正確的是（）A．燃料燃燒時，將化學(xué)能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能B．人類使用的能量絕大部分是從燃料的燃燒中獲得的C．lkg的某種燃料燃燒時放出的熱量叫做這種燃料的熱值D．提高燃料的利用率是節(jié)約能源的重要措施解析：選C.lkg的某種燃料完全燃燒時放出的熱量叫做這種燃料的熱值，必須加上“完全”兩個字，故C錯.C練一練2、關(guān)于燃料的熱值正確的是（）A．燃料的熱值與燃料的燃燒程度有關(guān)B．燃料的熱值與燃料的種類有關(guān)C．燃料的熱值與燃料的多少有關(guān)D．燃料的熱值與上面三個因素都有關(guān)

解析：選B.熱值是燃料的一種特性，它的大小只與燃料的種類有關(guān)，與燃料的燃燒程度、質(zhì)量沒有關(guān)系.B練一練

3．一臺內(nèi)燃機運行時各種能量損耗大致為：汽缸散熱損失占25％，廢氣帶走的能量占30％，摩擦等機械損耗占10％，則內(nèi)燃機的熱機效率為__________。

35%練一練4、下列提高熱機效率的方法中，不可行的是（）A．減少各種熱損失B．加潤滑油減少機器各部件之間的摩擦C．充分利用廢氣的能量，如建熱電站D．采取少消耗總能量的辦法解析：選D.提高熱機效率的方法是減少各種能量損失，充分利用燃料放出的能量，減小摩擦盡量少做額外功等.D練一練

5．已知干木柴的熱值是1.2×107J/kg，完全燃燒0.7kg干木柴能放出多少熱量？假設(shè)這些熱量全部被水吸收，能使多少千克水的溫度由20℃升高到70℃？已知水的比熱容為4.2×103J/(kg·℃)。解：Q=mq=1.2×107J/kg×0.7kg