人教版九年级物理第十四章第二节《热机的效率》课件

1、第十四章第十四章 内能的利用内能的利用 第二节第二节 热机效率热机效率人教版九年级物理人教版九年级物理它们都离不开燃料。它们都离不开燃料。燃料燃烧的过程是化学能转变为内能的过程。燃料燃烧的过程是化学能转变为内能的过程。固体燃料固体燃料液体燃料液体燃料气体燃料气体燃料燃料可分为三种你知道日常生活中常用到的燃料有哪些吗？你知道日常生活中常用到的燃料有哪些吗？ 常见的燃料有煤、石油（加工炼制成汽油、常见的燃料有煤、石油（加工炼制成汽油、煤油、柴油和液化气等）、天燃气等，农村还煤油、柴油和液化气等）、天燃气等，农村还用草木等植物的秸杆作燃料。用草木等植物的秸杆作燃料。 你知道燃料是如何分类的？为什你知

2、道燃料是如何分类的？为什么不同的燃料价格不同？么不同的燃料价格不同？ 质量相等的不同燃料在完全燃烧时所放质量相等的不同燃料在完全燃烧时所放出的热量是不同的。出的热量是不同的。 在物理学中，把在物理学中，把1kg1kg某种燃料在某种燃料在完全燃烧完全燃烧时所放出的热量叫做时所放出的热量叫做燃料的热值燃料的热值。热值的符号：热值的符号：q 单位：单位：J/kg（J/m3）固体和液体燃料气体燃料 热值是反映燃料燃烧时化学能车化为内能的本领的大小的物理量，同种燃料的热值与燃料的质量无关。 Q=mqQ=mq 质量m为的燃料完全燃烧释放的能量是：Q：燃料完全燃烧释放的热量：燃料完全燃烧释放的热量：燃料的热

3、值：燃料的热值：燃料的质量：燃料的质量无烟煤的热值为无烟煤的热值为3.43.410107 7J/kgJ/kg，表示，表示1kg1kg的煤在完全的煤在完全燃烧时所放出的热量为燃烧时所放出的热量为3.43.410107 7J J。液化气的热值为液化气的热值为4.94.910107 7J/mJ/m3 3，表示表示1m1m3 3的液化气的液化气在完全燃烧时所放出的热量为在完全燃烧时所放出的热量为4.94.910107 7J J。请计算：干木柴烟煤汽油讨论交流讨论交流：热机工作时，能不能将燃料所蕴热机工作时，能不能将燃料所蕴藏的化学能全部用来对外做有用功呢？藏的化学能全部用来对外做有用功呢？由于机械传动

4、等，克服摩擦所消耗的能量燃料很难全部燃烧，燃料的化学能不能全部释放机械传热损失一部分能量热机真正转变为对外做功的部分废气排出带走的能量热机中燃料释放能量的主要走向示意图 由图可知，真正能转变为对外做有用功的由图可知，真正能转变为对外做有用功的能量只燃料燃烧时所释放能量的一部分。能量只燃料燃烧时所释放能量的一部分。 热机转变为有用功的能量与燃料完全燃烧热机转变为有用功的能量与燃料完全燃烧释放的能量的比值称为热机效率，即：释放的能量的比值称为热机效率，即：=W W有有Q Q放放100%100%热机效率：热机效率：热机转变为热机转变为有用功有用功的能量与燃料的能量与燃料完全完全燃烧所燃烧所释放的能量

5、的释放的能量的比值比值称为热机效率。称为热机效率。提高热机效率的主要途径提高热机效率的主要途径:减少热机工作中的各种能量损失减少热机工作中的各种能量损失.具体方法具体方法: 首先要减少燃烧过程中的热量损失首先要减少燃烧过程中的热量损失; 其次是要尽量简化机械传动部分其次是要尽量简化机械传动部分,并选用优良的润滑材料减小摩擦并选用优良的润滑材料减小摩擦,以减少以减少机械损失机械损失.如内燃机要掌握好火花塞点火或喷油嘴喷油的最佳时间如内燃机要掌握好火花塞点火或喷油嘴喷油的最佳时间;蒸汽类热机蒸汽类热机,常将煤常将煤研磨成粉状研磨成粉状,用风吹入锅炉内燃烧用风吹入锅炉内燃烧.这些措施都可以使燃料燃烧

6、得更充分一些这些措施都可以使燃料燃烧得更充分一些.各种热机的效率各种热机的效率:蒸汽机蒸汽机:615汽油机：汽油机：2030柴油机：柴油机：3040飞机上的喷气式发动机：飞机上的喷气式发动机：5060怎样提高热机的效率？怎样提高热机的效率？使燃料充分燃烧使燃料充分燃烧; ;尽量减少各种热量损失；尽量减少各种热量损失；在热机的设计和制造上采用先进的技术；在热机的设计和制造上采用先进的技术；注意保养，保证良好的润滑，减少因克服摩注意保养，保证良好的润滑，减少因克服摩擦阻力而额外消耗的能量。擦阻力而额外消耗的能量。环境保护 热机为人类的发展做出丑了重大贡献，但也带来了许多环境污染问题：1.1.对人体

7、健康的直接危害对人体健康的直接危害, ,硫酸雾和硫酸盐雾的毒硫酸雾和硫酸盐雾的毒性比二氧化硫大得多性比二氧化硫大得多, ,可以侵入肺的深部组织可以侵入肺的深部组织, ,引引起肺水肿等疾病而使人致死起肺水肿等疾病而使人致死. .2.2.引起河流、湖泊的水体酸化引起河流、湖泊的水体酸化, ,严重影响水生动植严重影响水生动植物的生长物的生长. .3.3.破坏土壤、植被、森林破坏土壤、植被、森林. .4.4.腐蚀金属、油漆、皮革、纺织品及建筑材料腐蚀金属、油漆、皮革、纺织品及建筑材料. .5.5.渗入地下渗入地下, ,使水中铝、铜、锌、镉的含量比中性使水中铝、铜、锌、镉的含量比中性地下水中高很多倍地下

8、水中高很多倍. .酸雨的形成及危害酸雨的形成及危害讨论交流讨论交流 如何保护我们的环境？如何保护我们的环境？ 改进燃烧设备，加装消烟除尘装置改进燃烧设备，加装消烟除尘装置; ; 集中供热；集中供热； 改用气体燃料，普及煤气和天然气；改用气体燃料，普及煤气和天然气； 充分开发利用污染少和无污染的新能源。充分开发利用污染少和无污染的新能源。洛杉机光化学烟雾事件洛杉机光化学烟雾事件首先，什么是光化学烟雾呢首先，什么是光化学烟雾呢?氮氧化物、烃类等一次污染物氮氧化物、烃类等一次污染物在阳光紫外线的作用下发生一系列光化学反应，生成臭氧在阳光紫外线的作用下发生一系列光化学反应，生成臭氧(占产占产物物85%

9、以上以上)、过氧乙酰硝酸酯、高活性自由基、醛类、酮类和、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的混合有机酸等二次污染物，这些一次污染物和二次污染物形成的混合物称为光化学烟雾，它呈浅兰色、有刺激性和很强的氧化性，可物称为光化学烟雾，它呈浅兰色、有刺激性和很强的氧化性，可造成人类及动植物疾病、建筑物毁坏等危害。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洛杉机光化学烟雾事件是指40年代初期至年代初期至50年代，发生于美年代，发生于美国洛杉机市的一系列光化学烟雾事件的总称。该市临海依山，处国洛杉机市的一系列光化学烟雾事件的总称

10、。该市临海依山，处于于50公里长的盆地中，一年有公里长的盆地中，一年有300天出现逆温天出现逆温(即大气层某一高度即大气层某一高度上的温度不随高度递减，出现反常增加或不变。这会阻碍大气向上的温度不随高度递减，出现反常增加或不变。这会阻碍大气向上的对流扩散和污染物的扩散上的对流扩散和污染物的扩散)，510月阳光强烈。由于大量汽月阳光强烈。由于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，加之洛杉机市特殊的地理及气候条件，自市特殊的地理及气候条件，自1943年开始，形成了多次光化学年开始，形成了多次光化学烟雾事件。当地居民纷纷反应有眼睛

11、或喉咙刺激，其中以烟雾事件。当地居民纷纷反应有眼睛或喉咙刺激，其中以1952年的一次最为严重，大批居民发生眼睛红肿、喉痛、咳嗽、皮肤年的一次最为严重，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，导致近潮红等症状，严重者心肺功能衰竭，导致近400位位65岁以上老人岁以上老人死亡。此外，植物大面积死亡，车祸增多。死亡。此外，植物大面积死亡，车祸增多。环境破坏对人类的报应环境破坏对人类的报应课堂反馈练习课堂反馈练习1、四口这家分别单独使用不同种类的燃料时的平、四口这家分别单独使用不同种类的燃料时的平均月消耗分别为：木柴约均月消耗分别为：木柴约200千克，烟煤约千克，烟煤约80千千克，液化石油气约克，液化石油气约30千克，煤气约千克，煤气约60千克。这四千克。这四种燃料中的热值最高的是（种燃料中的热值最高的是（ ） A、液化石油气、液化石油气B、煤气、煤气 C、烟煤、烟煤D、木柴、木柴A2、航天工业中的火箭是用液态氢作为燃料的，这、航天工业中的火箭是用液态氢作为燃料的，这是因为液态氢具有（）是因为液态氢具有（） A、较小的质量、较小的质量 B、较小的密度、较小的密度 C、较大的比热容、较大的比热容 D、较大的热值、较大的热值D板书设计板书设计 1.1.燃料及其热值：燃料及其热值