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1、五、能源與可持續(xù)發(fā)展
學習要求
1．通過能量的轉(zhuǎn)化和轉(zhuǎn)移，認識效率。
2.了解世界和我國的能源狀況，對于能源的開發(fā)利用有可持續(xù)發(fā)展的意識。
3.收集資料，討論能源的利用帶來的環(huán)境影響，如大氣污染、酸雨、溫室效應等，探討應該采取的對策。
學習指導
1．能量轉(zhuǎn)化與效率
效率：輸出的有用能量與輸入的總能量的比值叫做能量轉(zhuǎn)換裝置的效率。其計算表達式為效率。
對熱機而言，其效率就是用來做有用功的那部分能量和燃料完全燃燒放出的能量之比。由于熱機在工作中或多或少總有能量損失，所以熱機的效率總小于1。提高熱機效率的措施：①讓燃料盡量充分燃燒；②減小各種能量損失；③在使用時注意保養(yǎng)，減少因摩擦而
2、消耗的額外功。
2．能源與可持續(xù)發(fā)展
能源作為過去人類文明發(fā)展作出過重大貢獻的功臣，在給人類帶來無限欣喜的同時，也使人類產(chǎn)生了深深的憂慮與困惑。在能源的利用中，既要考慮當前發(fā)展的需要，又要考慮未來發(fā)展的需要，不能以犧牲后代人的利益為代價來滿足當代人的需求。
典型范例
例題 一臺內(nèi)燃機運動時能量損耗大致為：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%，則它的效率為_______________。
精析：在本題中，只給出輸出的無用能量占輸入的總能量比例，所以要先假設內(nèi)燃機燃燒燃料所產(chǎn)生的能量為E，在計算出其輸出的有用能量。
全解：這臺內(nèi)燃機輸出的有用能量為E-E
3、×25%-E30%-E×10%=E×35%。
根據(jù)，可得這臺內(nèi)燃機的效率為：
點評：熱機中能量損失的途徑就是題中給出的這三個方面，這些都是熱機工作中不得不損耗的。
活動與探究
如圖18-4所示為一些交通工具。⑴請寫出上述交通工具所消耗的燃料名稱：
圖18-4
大客車__________；電車___________ ；
地鐵___________；蒸汽火車________；
自行車__________________________
⑵哪些交通工具會導致污染問題？
并說明是什么樣的污染。
思考與練習
一、填空題
1．人類在利用能源時給自己帶來了極大的便利，也給自己
4、造成了不少的麻煩?？偟膩碚f表現(xiàn)為對 造成影響，具體說的是___________污染和_________效應。
2．農(nóng)作物的秸桿是一種寶貴的資源，但不少農(nóng)民在收割后為了方便，在農(nóng)田里大量焚燒。請你指出大量焚燒秸桿的害處（舉出兩條）：
⑴_____________________________；⑵____________________________________。
二、選擇題
3．目前工廠生產(chǎn)中所用的節(jié)能措施中，你認為錯誤的是 （ ）
A.增加熱電機組 B.改造工業(yè)鍋爐
C.溝汰能耗大的機器 D.生
5、產(chǎn)電子高效節(jié)能燈
4．如圖18-5為內(nèi)燃機的能流圖，則內(nèi)燃機的效率可表示為 （ ）
圖18-5
A.η=×100% B.η=×100%
C.η=×100% D.η=×100%
5.S195型柴油機的部分技術規(guī)格如下表所示：
汽缸數(shù)
汽缸直徑
額定功率
轉(zhuǎn)速
燃油消耗率
冷卻方式
1
95mm
8.8kw
2000 r/min
0.27 kg/（kw·h）
蒸發(fā)水冷
其中，“額定功率”是指柴油機正常工作時對外做功的功率：“燃油消耗率”是指柴油機正常工作時，每輸出1kW·h的能量，柴油機所消耗柴油的質(zhì)量。已知柴油的熱值為3.
6、3×107J/kg，水的比熱容為4.2×103J/（kg·℃），則：
⑴若柴油機的水箱中貯有10kg冷卻水，當水的溫度由20℃上升到40℃時，這些水吸收的熱量是___________J。
（2）已知柴油機效率η= ×100%（式中W為柴油機在某時間內(nèi)對外所做的功，Q為它在這段時間內(nèi)所消耗的柴油完全燃料所產(chǎn)生的熱量），則該柴油機正常工作時的效率約為_______________。
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“興登堡號”飛艇事故
在20世紀初，人們普遍乘坐飛艇來歐洲與美國。那時的飛艇充滿氫氣，因為氫氣是最輕的氣體，故可以使飛艇浮在空中。不過，氫氣具有高度易燃性，是一種極危險的氣體。1937年5月6日，世界上最大的飛艇“興登堡號”飛艇從德國飛抵美國的新澤西州，準備在萊克赫斯特的碇泊塔降落，飛艇突然起火，據(jù)文獻記載，大火是由大氣中的靜電點燃外泄的氫氣而引起的，許多乘客被火焰吞沒，36人不幸罹難。現(xiàn)在的飛艇已改用氦氣，氦氣是第二輕的氣體，與氫氣不同，氦氣不能燃料，因此較為安全。
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