江西省吉安縣油田中學(xué)九年級物理全冊 13.4 熱機(jī)效率與環(huán)境保護(hù)課件 （新版）滬科版

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1、第十三章第十三章 內(nèi)能與熱機(jī)內(nèi)能與熱機(jī)它們都離不開燃料。燃料燃燒的過程是化學(xué)能轉(zhuǎn)變?yōu)閮?nèi)能化學(xué)能轉(zhuǎn)變?yōu)閮?nèi)能的過程。固體燃料液體燃料氣體燃料燃料可分為三種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?xì)獾?，農(nóng)村還煤油、柴油和液化氣等）、天燃?xì)獾?，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。 質(zhì)量相等的不同燃料在完全燃燒時所質(zhì)量相等的不同燃料在完全燃燒時所放出的熱量是不同的。放出的熱量是不同的。 在物理學(xué)中，把在物理學(xué)中，把1kg1kg某

2、種燃料在某種燃料在完全燃完全燃燒燒時所放出的熱量叫做時所放出的熱量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(xué)能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能的本領(lǐng)的大小的物理量，同種燃料的熱值與燃料的質(zhì)量無關(guān)。 Q=MQ 質(zhì)量為m的燃料完全燃燒釋放的能量是：Q：燃料完全燃燒釋放的熱量：燃料的熱值：燃料的質(zhì)量無煙煤的熱值為無煙煤的熱值為3.4107J/kg，表示，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。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4.91

3、07J。請計(jì)算：干木柴煙煤汽油討論交流：熱機(jī)工作時，能不能將燃料所蘊(yùn)藏的化學(xué)能全部用來對外做有用功呢？由于機(jī)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(jī)械傳熱損失一部分能量熱機(jī)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(jī)中燃料釋放能量的主要走向示意圖v熱機(jī)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(jī)效率，即： =W有Q放100%議一議怎樣提高熱機(jī)的效率？使燃料充分燃燒;盡量減少各種熱量損失；在熱機(jī)的設(shè)計(jì)和制造上采用先進(jìn)的技術(shù)；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。想一想熱機(jī)的效率能達(dá)到100%嗎？為什么？不能達(dá)到100%，因?yàn)?/p>

4、熱機(jī)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?yàn)楦鞣N熱量損失以燃料條件的限制，這部分能量遠(yuǎn)遠(yuǎn)小于總能量，所以其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(jī)效率小于100%。環(huán)境保護(hù) 熱機(jī)為人類的發(fā)展做出了重大貢獻(xiàn)，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(yán)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 如何

5、保護(hù)我們的環(huán)境？1.改進(jìn)燃燒設(shè)備，加裝消煙除塵裝置;2.集中供熱；3.改用氣體燃料，普及煤氣和天然氣；4.充分開發(fā)利用污染少和無污染的新能源。洛杉機(jī)光化學(xué)煙霧事件洛杉機(jī)光化學(xué)煙霧事件首先，什么是光化學(xué)煙霧呢首先，什么是光化學(xué)煙霧呢?氮氧化物、烴類等一次污染氮氧化物、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(xué)反應(yīng)，生成臭氧物在陽光紫外線的作用下發(fā)生一系列光化學(xué)反應(yīng)，生成臭氧(占產(chǎn)物占產(chǎn)物85%以上以上)、過氧乙酰硝酸酯、高活性自由基、醛類、過氧乙酰硝酸酯、高活性自由基、醛類、酮類和有機(jī)酸等二次污染物，這些一次污染物和二次污染物形酮類和有機(jī)酸等二次污染物，這些一次污染物和二次污染物形成的

6、混合物稱為光化學(xué)煙霧，它呈淺蘭色、有刺激性和很強(qiáng)的成的混合物稱為光化學(xué)煙霧，它呈淺蘭色、有刺激性和很強(qiáng)的氧化性，可造成人類及動植物疾病、建筑物毀壞等危害。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(jī)光化學(xué)煙霧事件是指洛杉機(jī)光化學(xué)煙霧事件是指40年代初期至年代初期至50年代，發(fā)生年代，發(fā)生于美國洛杉機(jī)市的一系列光化學(xué)煙霧事件的總稱。該市臨海依于美國洛杉機(jī)市的一系列光化學(xué)煙霧事件的總稱。該市臨海依山，處于山，處于50公里長的盆地中，一年有公里長的盆地中，一年有300天出現(xiàn)逆溫天出現(xiàn)逆溫(即大氣層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。這會某一高度上的溫度不隨高度遞減，

7、出現(xiàn)反常增加或不變。這會阻礙大氣向上的對流擴(kuò)散和污染物的擴(kuò)散阻礙大氣向上的對流擴(kuò)散和污染物的擴(kuò)散)，510月陽光強(qiáng)烈。月陽光強(qiáng)烈。由于大量汽車排放含氮氧化物、碳?xì)浠衔?、一氧化碳等廢氣，由于大量汽車排放含氮氧化物、碳?xì)浠衔铩⒁谎趸嫉葟U氣，加之洛杉機(jī)市特殊的地理及氣候條件，自加之洛杉機(jī)市特殊的地理及氣候條件，自1943年開始，形成了年開始，形成了多次光化學(xué)煙霧事件。當(dāng)?shù)鼐用窦娂姺磻?yīng)有眼睛或喉嚨刺激，多次光化學(xué)煙霧事件。當(dāng)?shù)鼐用窦娂姺磻?yīng)有眼睛或喉嚨刺激，其中以其中以1952年的一次最為嚴(yán)重，大批居民發(fā)生眼睛紅腫、喉痛、年的一次最為嚴(yán)重，大批居民發(fā)生眼睛紅腫、喉痛、咳嗽、皮膚潮紅等癥狀，嚴(yán)重者心

8、肺功能衰竭，導(dǎo)致近咳嗽、皮膚潮紅等癥狀，嚴(yán)重者心肺功能衰竭，導(dǎo)致近400位位65歲以上老人死亡。此外，植物大面積死亡，車禍增多。歲以上老人死亡。此外，植物大面積死亡，車禍增多。當(dāng)堂檢測反饋1、四口這家分別單獨(dú)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?yàn)橐簯B(tài)氫具有（）A、較小的質(zhì)量B、較小的密度C、較大的比熱容D、較大的熱值D3、柴油機(jī)是工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中常用的熱機(jī)，已知某型號柴油機(jī)的效率是30%，在柴油機(jī)內(nèi)完全燃燒2千克柴油能放熱 J，這些熱通過柴油機(jī)的轉(zhuǎn)化能對外做有用功 J。（柴油的熱值為3.3107J/KG4、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