北师大版物理九年级上册课件10.6 燃料的利用和环境保护

第十章 机械能、内能及其转化第6节 燃料的利用和环境保护 学习目标1.了解常见燃料的热值，能利用热值表进行有关燃烧放热的简单计算．2.了解热机效率，知道热机工作时燃料释放能量的主要流向，知道提高热机效率的途径.3.能举例说明燃料燃烧产生的气体排放对环境的影响，了解内能的利用和环境保护的关系.新课目标 天然气酒精干木柴煤1.你知道的燃料有哪些？它们分别属于哪一类？常见的燃料有干木柴、煤、天然气、酒精等，干木柴、煤属于固体燃料，天然气属于气体燃料，酒精属于液体燃料.新课引入 41.我们要烧开同一壶水，现有三种燃料：干草、木柴、煤炭，三种燃料用量是否相同？质量相等的不同燃料在完全燃烧时所放出能量的本领不同.2.为什么提供相同的能量，不同燃料所需的量不同？不同. 1、定义：某种燃料完全燃烧放出的热量与其质量之比，叫做这种燃料的热值.单位：焦每千克，符号：J/kg.2、热值是燃料的一种特性，其大小只与燃料的种类有关，与燃料的质量（体积）、是否完全燃烧无关.新课讲解燃料的热值一 燃料热值燃料热值干木柴烟煤无烟煤焦炭木炭酒精约1.2×107约2.9×107约3.4×1073.0×1073.4×1073.0×107柴油煤油汽油氢煤气（J/m3）沼气（J/m3）4.3×1074.6×1074.6×1071.4×108约3.9×107约1.9×107常用燃料的热值（J/Kg）观察下表回答下列问题. 1.不同物质的热值一般相同吗？不同.2.不同物质的热值是否有相同的？有.3.哪种物质的热值最大？它是多少？表示的物理意义是什么？氢的热值最大，为1.4×108J，表示每千克的氢完全燃烧放出的热量为1.4×108J. 固体或气体燃料完全燃烧释放的热量的计算公式:（1）固体燃料：Q放＝mq；（2）气体燃料：Q放＝Vq；在放出的热量被其他物体吸收的有关计算中，若不计热量损失，则：m燃q（V燃q）=cm物∆t;若计热量损失，则：m燃q（V燃q）=cm物∆t.热量的计算二 燃烧汽油的质量为：m=1/2×2kg=1kg；汽油完全燃烧放出的热量为：Q=mq=1kg×4.6×107J/kg=4.6×107J，因为燃料的热值是燃料的属性，不会随着质量的改变而改变，所以汽油质量变少后，剩余汽油的热值不变，仍为4.6×107J/kg. 10定义：用来做有用功的那部分能量，与燃料完全燃烧放出的能量之比，叫做热机的效率，即：由于存在能量损失，故热机的效率不可能达到100%.蒸汽机效率：6%~15%；汽油机效率：20%~30%；柴油机效率：30%~45%.W有Q放η=×100%燃料的有效利用三 废气带走机件发热散失机件摩擦损失燃料燃烧产生能量在热机的各种能量的损失中,废气带走的能量最多.燃烧不完全能量都到哪里去了？在内燃机中燃料释放的做有用功 对于热机而言，燃料的不完全燃烧、汽缸部件吸热后的热量散失、废气带走的热量和克服摩擦做功而消耗的能量，都是引起能量损失的原因.因此，提高热机效率，可提高燃料的利用率.归纳与小结 提高热机效率的方法：（1）设法利用废气能量，是提高燃料利用率的重要措施.（2）在设计和制造热机时，要不断改进和创新，尽量减少各种热量损失.（3）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.归纳与小结 热机对环境的影响：1.热机对大气的影响：（1）产生有毒气体.（2）产生大量二氧化碳，造成温室效应.（3）产生粉尘.2.热机产生噪音.因此，提高热机效率，减少燃料的消耗，从而节约能源，减少污染对环境保护有重要的意义. 如何保护我们的环境？1.改进燃烧设备，加装消烟除尘装置.2.集中供热.3.改用气体燃料，普及煤气和天然气.4.充分开发利用污染少和无污染的新能源. 1.燃料的热值只与燃料的种类有关.2.燃料的热值公式：Q=mq或Q=vq.3.热机的效率不可能达到100%.4.热机效率的计算公式：课堂小结W有Q放η=×100%5.有效提高热机效率对社会发展及环境保护具有重要意义. 1.关于燃料的热值正确的是（B）A．燃料的热值与燃料的燃烧程度有关B．燃料的热值与燃料的种类有关C．燃料的热值与燃料的多少有关D．燃料的热值与上面三个因素都有关课堂训练 2.关于热机效率，下列说法正确的是（D）A．蒸汽机的效率通常高于汽油机的效率B．有些新型燃料汽车实现了零排放，其效率达到100%C．热机效率不一定小于100%D．即使无摩擦的道路，汽车发动机的效率也无法达到100% 3.下列提高热机效率的方法中，不可行的是（D）A．减少各种热损失B．加润滑油减少机器各部件之间的摩擦C．充分利用废气的能量，如建热电站D．采取少消耗总能量的办法 4.一辆汽车的发动机每消耗柴油40kg，做有用功3.3×108J，这辆汽车发动机的效率是多少？（柴油的热值q=3.3×107J/kg）解：柴油完全燃烧放出的能量：Q=mq=40kg×3.3×107J/kg=1.32×109J，此热机的效率为：η=W有/W总=3.3×108J/1.32×109J×100%=25%．答：这辆汽车发动机的效率是25%.