《練案九年級物理全冊 第13章 內(nèi)能與熱機(jī) 第4節(jié) 熱機(jī)效率和環(huán)境保護(hù)課件 （新版）滬科版》由會員分享，可在線閱讀，更多相關(guān)《練案九年級物理全冊 第13章 內(nèi)能與熱機(jī) 第4節(jié) 熱機(jī)效率和環(huán)境保護(hù)課件 （新版）滬科版（22頁珍藏版）》請?jiān)谘b配圖網(wǎng)上搜索。

1、第四節(jié)熱機(jī)效率和環(huán)境保護(hù)第四節(jié)熱機(jī)效率和環(huán)境保護(hù)1.1.燃料的熱值燃料的熱值(1)(1)定義定義: :某種燃料完全燃燒放出的熱量與某種燃料完全燃燒放出的熱量與 之比之比. .符符號號:q.:q.(2)(2)單位單位: :焦焦/ /千克千克(J/kg).(J/kg).氣體燃料的熱值對應(yīng)的單位氣體燃料的熱值對應(yīng)的單位:J/m:J/m3 3. .(3)(3)燃料完全燃燒放熱計(jì)算公式燃料完全燃燒放熱計(jì)算公式:Q=:Q= .2.2.熱機(jī)效率熱機(jī)效率(1)(1)定義定義: :熱機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)中熱機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)中, ,對外做的對外做的 與燃料與燃料 所釋放的所釋放的 的比值稱為熱機(jī)效率的比值稱為熱機(jī)效率(2)(2)提高熱機(jī)

2、效率的主要途徑是減少熱機(jī)工作中的各種提高熱機(jī)效率的主要途徑是減少熱機(jī)工作中的各種 .(3)(3)汽油機(jī)比柴油機(jī)的效率汽油機(jī)比柴油機(jī)的效率 .所用該燃料的質(zhì)量所用該燃料的質(zhì)量mqmq有用功有用功完全燃燒完全燃燒能量能量能量損失能量損失低低3.3.環(huán)境保護(hù)環(huán)境保護(hù)熱機(jī)工作時(shí)排出的大量熱機(jī)工作時(shí)排出的大量 , ,燃料燃燒排放的燃料燃燒排放的 使大氣渾濁使大氣渾濁, ,排放排放的二氧化硫、二氧化碳和氮氧化合物的二氧化硫、二氧化碳和氮氧化合物, ,會形成酸雨會形成酸雨, ,這些對大氣這些對大氣, ,環(huán)境都環(huán)境都有嚴(yán)重污染有嚴(yán)重污染.尾氣尾氣煙塵煙塵燃料的熱值燃料的熱值 1.1.關(guān)于燃料的熱值關(guān)于燃料的熱

3、值, ,以下說法中正確的是以下說法中正確的是( ( ) )A.A.燃料的熱值與燃料的燃燒情況無關(guān)燃料的熱值與燃料的燃燒情況無關(guān)B.B.容易燃燒的燃料容易燃燒的燃料, ,熱值一定大熱值一定大C.C.煤的熱值大于干木柴的熱值煤的熱值大于干木柴的熱值, ,燃燒煤放出的熱量一定比燃燒干木柴放出的燃燒煤放出的熱量一定比燃燒干木柴放出的熱量多熱量多D.D.為了獲得較多的熱量為了獲得較多的熱量, ,一定要用熱值高的燃料一定要用熱值高的燃料解析解析: :燃料的熱值是燃料的一種特性燃料的熱值是燃料的一種特性, ,它只與燃料的種類有關(guān)它只與燃料的種類有關(guān), ,而與燃料的質(zhì)而與燃料的質(zhì)量、燃燒與否、是否容易燃燒無關(guān)

4、量、燃燒與否、是否容易燃燒無關(guān); ;燃料燃燒時(shí)放出的熱量與燃料的熱值、燃料燃燒時(shí)放出的熱量與燃料的熱值、燃料的質(zhì)量、燃燒是否完全有關(guān)燃料的質(zhì)量、燃燒是否完全有關(guān), ,如果只知道兩種燃料的熱值大小如果只知道兩種燃料的熱值大小, ,兩者的質(zhì)兩者的質(zhì)量大小、燃燒是否完全并不知道量大小、燃燒是否完全并不知道, ,便不能確定哪種燃料放出的熱量多便不能確定哪種燃料放出的熱量多. .A A 如圖所示如圖所示, ,是是A A、B B兩種燃料完全燃燒釋放的熱量兩種燃料完全燃燒釋放的熱量Q Q與其質(zhì)量與其質(zhì)量m m的關(guān)系圖的關(guān)系圖, ,從圖中可看出從圖中可看出A A燃料的熱值燃料的熱值 B B燃料的熱值燃料的熱值

5、( (選填選填“大大于于”“”“小于小于”或或“等于等于”).).在標(biāo)準(zhǔn)大氣壓下在標(biāo)準(zhǔn)大氣壓下, ,若一定質(zhì)量的若一定質(zhì)量的B B燃料完全燃燒燃料完全燃燒釋放的熱量為釋放的熱量為4.94.910106 6J,J,其中有其中有60%60%的熱量被質(zhì)量為的熱量被質(zhì)量為10 kg10 kg、初始溫度為、初始溫度為38 38 的水吸收的水吸收,c,c水水=4.2=4.210103 3J/(kgJ/(kg),),則水的溫度將升高則水的溫度將升高 .2.(20142.(2014綿陽綿陽) )小于小于6262熱機(jī)的效率熱機(jī)的效率3.3.有甲、乙兩臺熱機(jī)有甲、乙兩臺熱機(jī), ,它們的燃料種類和燃燒情況相同它們的

6、燃料種類和燃燒情況相同, ,甲的效率比乙的甲的效率比乙的效率低效率低, ,這表明這表明( ( ) )A.A.甲熱機(jī)比乙熱機(jī)做的有用功少甲熱機(jī)比乙熱機(jī)做的有用功少B.B.甲熱機(jī)比乙熱機(jī)消耗的燃料多甲熱機(jī)比乙熱機(jī)消耗的燃料多C.C.在做有用功相同的條件下在做有用功相同的條件下, ,消耗同種燃料消耗同種燃料, ,甲比乙的多甲比乙的多D.D.在做有用功相同的條件下在做有用功相同的條件下, ,甲損失的能量比乙少甲損失的能量比乙少解析解析: :甲熱機(jī)的效率低甲熱機(jī)的效率低, ,說明甲熱機(jī)工作時(shí)所做有用功與燃料完全燃燒所說明甲熱機(jī)工作時(shí)所做有用功與燃料完全燃燒所放出的熱量之比值比乙的小放出的熱量之比值比乙的

7、小, ,即在均完全燃燒質(zhì)量相等的同種燃料的條件即在均完全燃燒質(zhì)量相等的同種燃料的條件下下, ,甲熱機(jī)所做有用功要比乙少甲熱機(jī)所做有用功要比乙少. .選項(xiàng)選項(xiàng)A A中中, ,因未明確燃料的質(zhì)量情況因未明確燃料的質(zhì)量情況, ,所以所以不正確不正確; ;選項(xiàng)選項(xiàng)B B中中, ,沒有說明熱機(jī)所做的有用功多少沒有說明熱機(jī)所做的有用功多少, ,所以也不正確所以也不正確; ;選項(xiàng)選項(xiàng)D D中中, ,在做有用功相同的條件下在做有用功相同的條件下, ,甲損失的能量少甲損失的能量少, ,說明甲工作時(shí)所做有用功說明甲工作時(shí)所做有用功在燃料完全燃燒所放出的熱量中比值大在燃料完全燃燒所放出的熱量中比值大, ,即其效率高

8、即其效率高, ,所以選項(xiàng)所以選項(xiàng)D D也不正確也不正確. .C C 用燃?xì)庠顭畷r(shí)用燃?xì)庠顭畷r(shí), ,把把2.2 kg 2.2 kg 初溫為初溫為25 25 的水加熱到的水加熱到100 ,100 ,共燃燒了共燃燒了45 g45 g天然氣天然氣( (假設(shè)天然氣完全燃燒假設(shè)天然氣完全燃燒).).已知天然氣的熱值為已知天然氣的熱值為4.44.410107 7 J/ kg, J/ kg,水的比熱容為水的比熱容為4.24.210103 3 J/(kg J/(kg).).(1)(1)水的內(nèi)能增加了水的內(nèi)能增加了 J.J.(2)(2)燃?xì)庠顭男蕿槿細(xì)庠顭男蕿?.4.(20134.(2013南京南

9、京) )6.936.9310105 535%35%解析解析:(1):(1)水內(nèi)能的增加等于水吸收的熱量水內(nèi)能的增加等于水吸收的熱量: :Q Q吸吸=cm=cm水水(t(t2 2-t-t1 1)=4.2)=4.210103 3 J/(kg J/(kg)2.2 kg2.2 kg(100 -25 )=6.93(100 -25 )=6.9310105 5 J. J.5.5.以汽油為燃料的觀光汽車沿瀘州市某風(fēng)景區(qū)山中的一段盤山公路以汽油為燃料的觀光汽車沿瀘州市某風(fēng)景區(qū)山中的一段盤山公路( (盤山公路盤山公路近似處理為斜面近似處理為斜面) )以以36 km/h36 km/h的速度勻速行駛的速度勻速行駛,

10、,經(jīng)過經(jīng)過15 min15 min從山腳到達(dá)山頂從山腳到達(dá)山頂; ;汽汽車上山時(shí)沿路面獲得的牽引力恒為車上山時(shí)沿路面獲得的牽引力恒為9.29.210103 3 N. N.已知汽油完全燃燒釋放的熱量已知汽油完全燃燒釋放的熱量轉(zhuǎn)化為汽車牽引力做功的效率為轉(zhuǎn)化為汽車牽引力做功的效率為30%,30%,汽油熱值汽油熱值q=4.6q=4.610107 7 J/kg, J/kg,求求: :(1)(1)汽車上山時(shí)牽引力的功率為多大汽車上山時(shí)牽引力的功率為多大? ?(2)(2)汽車從山腳到山頂消耗了多少千克的汽油汽車從山腳到山頂消耗了多少千克的汽油? ?答案答案:(1)9.2:(1)9.210104 4 W W

11、(2)6 kg(2)6 kg【測控導(dǎo)航【測控導(dǎo)航】知識點(diǎn)題號燃料的熱值1、2、6、8熱機(jī)的效率3、4、7、9環(huán)境保護(hù)51.“1.“神舟十號神舟十號”載人飛船以液態(tài)的氫為燃料載人飛船以液態(tài)的氫為燃料, ,是因?yàn)樗哂惺且驗(yàn)樗哂? ( ) )A.A.較大的比熱容較大的比熱容B.B.較低的沸點(diǎn)較低的沸點(diǎn)C.C.較大的熱值較大的熱值D.D.較高的凝固點(diǎn)較高的凝固點(diǎn)解析解析: :利用液態(tài)氫為燃料利用液態(tài)氫為燃料, ,是因?yàn)橄嗤|(zhì)量的氫與其他燃料相比是因?yàn)橄嗤|(zhì)量的氫與其他燃料相比, ,完全燃燒完全燃燒時(shí)放出的熱量多時(shí)放出的熱量多. .C C2.2.煤的熱值大于干木柴的熱值煤的熱值大于干木柴的熱值, ,

12、這里是指這里是指( ( ) )A.A.煤比干木柴含有的熱量多一些煤比干木柴含有的熱量多一些B.B.燒煤比燒干木柴產(chǎn)生的溫度高一些燒煤比燒干木柴產(chǎn)生的溫度高一些C.C.燒煤比燒干木柴產(chǎn)生的熱量多一些燒煤比燒干木柴產(chǎn)生的熱量多一些D.D.要使它們放出相同的熱量要使它們放出相同的熱量, ,煤用的質(zhì)量較少煤用的質(zhì)量較少解析解析: :煤的熱值大于干木柴的熱值煤的熱值大于干木柴的熱值, ,說明煤完全燃燒放出的熱量與其質(zhì)量說明煤完全燃燒放出的熱量與其質(zhì)量之比大于干木柴完全燃燒放出的熱量與其質(zhì)量之比之比大于干木柴完全燃燒放出的熱量與其質(zhì)量之比, ,當(dāng)煤和干木柴的質(zhì)量當(dāng)煤和干木柴的質(zhì)量相同時(shí)相同時(shí), ,完全燃燒

13、煤放出的熱量比干木柴多完全燃燒煤放出的熱量比干木柴多. .D D3.(20143.(2014曲靖曲靖) )關(guān)于熱機(jī)關(guān)于熱機(jī), ,下列說法中正確的是下列說法中正確的是( ( ) )A.A.效率越高的熱機(jī)功率也越大效率越高的熱機(jī)功率也越大B.B.汽油機(jī)和柴油機(jī)均屬于內(nèi)燃機(jī)汽油機(jī)和柴油機(jī)均屬于內(nèi)燃機(jī), ,工作時(shí)它們點(diǎn)火的方式也相同工作時(shí)它們點(diǎn)火的方式也相同C.C.汽油機(jī)工作時(shí)汽油在氣缸里燃燒汽油機(jī)工作時(shí)汽油在氣缸里燃燒D.D.使用熱值高的燃料可提高熱機(jī)的效率使用熱值高的燃料可提高熱機(jī)的效率解析解析: :熱機(jī)的效率是指對外做的有用功與燃料完全燃燒所釋放的能量之比熱機(jī)的效率是指對外做的有用功與燃料完全燃

14、燒所釋放的能量之比, ,比值越大比值越大, ,則效率越高則效率越高. .功率表示做功快慢功率表示做功快慢, ,所以熱機(jī)的效率與熱機(jī)功率無所以熱機(jī)的效率與熱機(jī)功率無關(guān)關(guān), ,故故A A錯錯; ;汽油機(jī)是點(diǎn)燃式汽油機(jī)是點(diǎn)燃式, ,柴油機(jī)是壓燃式柴油機(jī)是壓燃式, ,故故B B錯錯; ;燃料在氣缸內(nèi)燃燒的燃料在氣缸內(nèi)燃燒的熱機(jī)叫做內(nèi)燃機(jī)熱機(jī)叫做內(nèi)燃機(jī), ,以汽油為燃料的熱機(jī)叫做汽油機(jī)以汽油為燃料的熱機(jī)叫做汽油機(jī), ,故故C C正確正確; ;熱機(jī)的效率熱機(jī)的效率與燃料的熱值沒有關(guān)系與燃料的熱值沒有關(guān)系, ,故故D D錯錯. .C C4.(20134.(2013廣州廣州) )某機(jī)器的能量流向圖如圖所示某機(jī)

15、器的能量流向圖如圖所示, ,據(jù)此推測該機(jī)器可能是據(jù)此推測該機(jī)器可能是( ( ) ) A.A.熱機(jī)熱機(jī) B.B.電動機(jī)電動機(jī)C.C.發(fā)電機(jī)發(fā)電機(jī)D.D.電熱水器電熱水器 解析解析: :由圖可知由圖可知, ,此機(jī)器為內(nèi)能轉(zhuǎn)換為機(jī)械能和部分內(nèi)能此機(jī)器為內(nèi)能轉(zhuǎn)換為機(jī)械能和部分內(nèi)能. .只有只有A A項(xiàng)符合項(xiàng)符合. .A A5.5.下列關(guān)于熱機(jī)和環(huán)境保護(hù)的說法中正確的是下列關(guān)于熱機(jī)和環(huán)境保護(hù)的說法中正確的是( ( ) )A.A.熱機(jī)的大量使用會造成環(huán)境污染熱機(jī)的大量使用會造成環(huán)境污染B.B.所有的熱機(jī)都是用汽油作燃料所有的熱機(jī)都是用汽油作燃料C.C.汽車排出的尾氣全部都是有毒氣體汽車排出的尾氣全部都是有

16、毒氣體D.D.熱機(jī)所產(chǎn)生的噪聲可以被熱機(jī)上的消聲器完全消除熱機(jī)所產(chǎn)生的噪聲可以被熱機(jī)上的消聲器完全消除解析解析: :熱機(jī)排放的尾氣雖然不全是有毒氣體熱機(jī)排放的尾氣雖然不全是有毒氣體, ,但是會污染環(huán)境但是會污染環(huán)境; ;熱機(jī)的燃料熱機(jī)的燃料有汽油、柴油、天然氣等有汽油、柴油、天然氣等; ;消聲器只能減弱噪聲消聲器只能減弱噪聲, ,不能消除噪聲不能消除噪聲. .A A “ “可燃冰可燃冰”作為新型能源作為新型能源, ,有著巨大的開發(fā)使用潛力有著巨大的開發(fā)使用潛力. .同等同等條件下條件下,“,“可燃冰可燃冰”完全燃燒放出的熱量達(dá)到煤氣的數(shù)十倍完全燃燒放出的熱量達(dá)到煤氣的數(shù)十倍, ,說明說明“可燃

17、可燃冰冰”的的 很大很大. .以以1010倍的關(guān)系粗略計(jì)算倍的關(guān)系粗略計(jì)算,1 kg“,1 kg“可燃冰可燃冰”完全燃燒放完全燃燒放出的熱量為出的熱量為 J,J,這些熱量可以使這些熱量可以使 kgkg的水從的水從20 20 加加熱至熱至100 c=4.2100 c=4.210103 3 J/(kg J/(kg),q),q煤氣煤氣=4.2=4.210107 7 J/kg. J/kg.解析解析:(1):(1)在同等條件下在同等條件下,“,“可燃冰可燃冰”完全燃燒放出的熱量達(dá)到煤氣的數(shù)十完全燃燒放出的熱量達(dá)到煤氣的數(shù)十倍倍, ,說明說明“可燃冰可燃冰”的熱值很大的熱值很大; ;6.(20136.(2

18、013棗莊棗莊) )熱值熱值4.24.210108 81 2501 2507.7.隨著科學(xué)技術(shù)的飛速發(fā)展隨著科學(xué)技術(shù)的飛速發(fā)展, ,地處偏遠(yuǎn)山區(qū)的小美家去年冬天的供暖地處偏遠(yuǎn)山區(qū)的小美家去年冬天的供暖比以前好很多比以前好很多, ,由原來的小鍋爐房供暖變?yōu)闊犭娪酂峁┡稍瓉淼男″仩t房供暖變?yōu)闊犭娪酂峁┡? ,從能源利用從能源利用的角度來看的角度來看, ,這種既供電又供熱的熱電站與一般的火電站相比這種既供電又供熱的熱電站與一般的火電站相比, ,提高了提高了 , ,也較好地控制了污染也較好地控制了污染.解析解析: :利用熱電余熱供暖利用熱電余熱供暖, ,就是指除供電所需以外的能量的再次利用就是指除供

19、電所需以外的能量的再次利用, ,例如燃料燃燒產(chǎn)生的廢氣、供電過程中散失的熱量等例如燃料燃燒產(chǎn)生的廢氣、供電過程中散失的熱量等. .廢棄能量的利用率廢棄能量的利用率燒杯向外散熱燒杯向外散熱 一樣大一樣大 9.9.液化石油氣的熱值高達(dá)液化石油氣的熱值高達(dá)4.64.610107 7 J/kg, J/kg,一些不法商販為牟取暴利一些不法商販為牟取暴利, ,常將液化石油常將液化石油氣與價(jià)格低廉、熱值僅為氣與價(jià)格低廉、熱值僅為2.92.910107 7 J/kg J/kg的二甲醚混合裝入鋼瓶內(nèi)銷售給客戶的二甲醚混合裝入鋼瓶內(nèi)銷售給客戶. .常州常州市質(zhì)監(jiān)局對某液化石油氣站銷售的瓶裝燃?xì)膺M(jìn)行檢測市質(zhì)監(jiān)局對某

20、液化石油氣站銷售的瓶裝燃?xì)膺M(jìn)行檢測: :將質(zhì)量為將質(zhì)量為100 kg100 kg、初始溫度、初始溫度為為31 31 的水裝入容器內(nèi)的水裝入容器內(nèi), ,用高效爐灶燃燒瓶內(nèi)燃?xì)饧訜崛萜髦械乃敝劣酶咝t灶燃燒瓶內(nèi)燃?xì)饧訜崛萜髦械乃敝?00 100 恰好恰好沸騰沸騰, ,瓶內(nèi)燃?xì)庀牧似績?nèi)燃?xì)庀牧?.84 kg.0.84 kg.通過高效爐灶通過高效爐灶, ,水能吸收燃?xì)馔耆紵尫艧崃康乃芪杖細(xì)馔耆紵尫艧崃康?5%.75%.已知水的比熱容為已知水的比熱容為c c水水=4.2=4.210103 3 J/(kg J/(kg),),問問: :(1)(1)瓶內(nèi)燃?xì)獾臒嶂凳嵌嗌倨績?nèi)燃?xì)獾臒嶂凳嵌嗌?/p>

21、? ?(2)(2)該液化石油氣站銷售的瓶裝燃?xì)庥袩o摻混二甲醚該液化石油氣站銷售的瓶裝燃?xì)庥袩o摻混二甲醚? ?(2)(2)因?yàn)橛?jì)算出的燃?xì)獾臒嶂蹬c液化石油氣的熱值相等因?yàn)橛?jì)算出的燃?xì)獾臒嶂蹬c液化石油氣的熱值相等, ,所以該液化石油所以該液化石油氣站銷售的瓶裝燃?xì)鉀]有摻混二甲醚氣站銷售的瓶裝燃?xì)鉀]有摻混二甲醚. .答案答案: :見解析見解析 人類正在積極開發(fā)和利用太陽能人類正在積極開發(fā)和利用太陽能, ,如太陽能熱水器、太陽能如太陽能熱水器、太陽能電池等電池等. .江濤想知道家中太陽能熱水器吸收太陽能的本領(lǐng)江濤想知道家中太陽能熱水器吸收太陽能的本領(lǐng), ,做了如下探究做了如下探究: :天氣晴朗時(shí)天氣晴

22、朗時(shí), ,江濤測得太陽能熱水器江濤測得太陽能熱水器1 h1 h內(nèi)使質(zhì)量為內(nèi)使質(zhì)量為 50 kg50 kg的水從的水從20 20 升升高到高到30 ,30 ,問問: :(1)(1)水吸收了多少熱量水吸收了多少熱量?c?c水水=4.2=4.210103 3J/(kgJ/(kg)10.(10.(拓展探究拓展探究) )解析解析:(1):(1)水吸收的熱量水吸收的熱量Q Q吸吸=cm(t=cm(t2 2-t-t1 1)=4.2)=4.210103 3J/(kgJ/(kg)50 kg50 kg(30 -20 )=2.1(30 -20 )=2.110106 6J;J;答案答案:(1)2.1:(1)2.110

23、106 6J J (2)(2)若用加熱的方式使同質(zhì)量的水升高相同的溫度若用加熱的方式使同質(zhì)量的水升高相同的溫度, ,則至少需要燃燒多少則至少需要燃燒多少m m3 3的液化氣的液化氣?(?(假設(shè)液化氣燃燒放出的熱量全部被水吸收假設(shè)液化氣燃燒放出的熱量全部被水吸收, ,液化氣的熱值是液化氣的熱值是5.05.010107 7J/mJ/m3 3) )答案答案：(2)4.2(2)4.21010-2-2m m3 3 煤、石油、天然氣的過量開采使人類面臨能源危機(jī)煤、石油、天然氣的過量開采使人類面臨能源危機(jī). .某縣在冬季利用地?zé)崮転橛脩羧∨晨h在冬季利用地?zé)崮転橛脩羧∨? .縣內(nèi)有一口自噴狀態(tài)地?zé)峋h內(nèi)有一

24、口自噴狀態(tài)地?zé)峋? ,出水溫度出水溫度為為90 ,90 ,出水流量為出水流量為150 m150 m3 3/h./h.(1)(1)求每小時(shí)流出的地?zé)崴疁囟冉档偷角竺啃r(shí)流出的地?zé)崴疁囟冉档偷?0 ,50 ,所放出的熱量所放出的熱量. .(2)(2)這些熱量如果用天然氣蒸汽鍋爐供熱這些熱量如果用天然氣蒸汽鍋爐供熱, ,且天然氣蒸汽鍋爐的熱效率為且天然氣蒸汽鍋爐的熱效率為90%,90%,則利用上述地?zé)崮芄┡恍r(shí)可以節(jié)約多少天然氣則利用上述地?zé)崮芄┡恍r(shí)可以節(jié)約多少天然氣?(?(水水=1.0=1.010103 3 kg/m kg/m3 3, ,c c水水=4.2=4.210103 3J/(kgJ/(kg),),天然氣的熱值為天然氣的熱值為4 410107 7 J/m J/m3 3) )11.(11.(教材素材改編題教材素材改編題) )答案答案:(1)2.52:(1)2.5210101010J J(2)700 m(2)700 m3 3