九年級(jí)物理全冊(cè) 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.ppt

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第四節(jié)熱機(jī)效率和環(huán)境保護(hù) 1 燃料的熱值 1 定義 某種燃料完全燃燒放出的熱量與之比 符號(hào) q 2 單位 焦 千克 J kg 氣體燃料的熱值對(duì)應(yīng)的單位 J m3 3 燃料完全燃燒放熱計(jì)算公式 Q 2 熱機(jī)效率 1 定義 熱機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)中 對(duì)外做的與燃料所釋放的的比值稱為熱機(jī)效率 2 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 汽油機(jī)比柴油機(jī)的效率 所用該燃料的質(zhì)量 mq 有用功 完全燃燒 能量 能量損失 低 3 環(huán)境保護(hù)熱機(jī)工作時(shí)排出的大量 燃料燃燒排放的使大氣渾濁 排放的二氧化硫 二氧化碳和氮氧化合物 會(huì)形成酸雨 這些對(duì)大氣 環(huán)境都有嚴(yán)重污染 尾氣 煙塵 燃料的熱值 1 關(guān)于燃料的熱值 以下說法中正確的是 A 燃料的熱值與燃料的燃燒情況無關(guān)B 容易燃燒的燃料 熱值一定大C 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熱量多D 為了獲得較多的熱量 一定要用熱值高的燃料解析 燃料的熱值是燃料的一種特性 它只與燃料的種類有關(guān) 而與燃料的質(zhì)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 兩者的質(zhì)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 A 如圖所示 是A B兩種燃料完全燃燒釋放的熱量Q與其質(zhì)量m的關(guān)系圖 從圖中可看出A燃料的熱值B燃料的熱值 選填 大于 小于 或 等于 在標(biāo)準(zhǔn)大氣壓下 若一定質(zhì)量的B燃料完全燃燒釋放的熱量為4 9 106J 其中有60 的熱量被質(zhì)量為10kg 初始溫度為38 的水吸收 c水 4 2 103J kg 則水的溫度將升高 2 2014綿陽 小于 62 熱機(jī)的效率 3 有甲 乙兩臺(tái)熱機(jī) 它們的燃料種類和燃燒情況相同 甲的效率比乙的效率低 這表明 A 甲熱機(jī)比乙熱機(jī)做的有用功少B 甲熱機(jī)比乙熱機(jī)消耗的燃料多C 在做有用功相同的條件下 消耗同種燃料 甲比乙的多D 在做有用功相同的條件下 甲損失的能量比乙少解析 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放出的熱量之比值比乙的小 即在均完全燃燒質(zhì)量相等的同種燃料的條件下 甲熱機(jī)所做有用功要比乙少 選項(xiàng)A中 因未明確燃料的質(zhì)量情況 所以不正確 選項(xiàng)B中 沒有說明熱機(jī)所做的有用功多少 所以也不正確 選項(xiàng)D中 在做有用功相同的條件下 甲損失的能量少 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 即其效率高 所以選項(xiàng)D也不正確 C 用燃?xì)庠顭畷r(shí) 把2 2kg初溫為25 的水加熱到100 共燃燒了45g天然氣 假設(shè)天然氣完全燃燒 已知天然氣的熱值為4 4 107J kg 水的比熱容為4 2 103J kg 1 水的內(nèi)能增加了J 2 燃?xì)庠顭男蕿?4 2013南京 6 93 105 35 解析 1 水內(nèi)能的增加等于水吸收的熱量 Q吸 cm水 t2 t1 4 2 103J kg 2 2kg 100 25 6 93 105J 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 盤山公路近似處理為斜面 以36km h的速度勻速行駛 經(jīng)過15min從山腳到達(dá)山頂 汽車上山時(shí)沿路面獲得的牽引力恒為9 2 103N 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30 汽油熱值q 4 6 107J kg 求 1 汽車上山時(shí)牽引力的功率為多大 2 汽車從山腳到山頂消耗了多少千克的汽油 答案 1 9 2 104W 2 6kg 測控導(dǎo)航 1 神舟十號(hào) 載人飛船以液態(tài)的氫為燃料 是因?yàn)樗哂?A 較大的比熱容B 較低的沸點(diǎn)C 較大的熱值D 較高的凝固點(diǎn)解析 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 完全燃燒時(shí)放出的熱量多 C 2 煤的熱值大于干木柴的熱值 這里是指 A 煤比干木柴含有的熱量多一些B 燒煤比燒干木柴產(chǎn)生的溫度高一些C 燒煤比燒干木柴產(chǎn)生的熱量多一些D 要使它們放出相同的熱量 煤用的質(zhì)量較少解析 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)量相同時(shí) 完全燃燒煤放出的熱量比干木柴多 D 3 2014曲靖 關(guān)于熱機(jī) 下列說法中正確的是 A 效率越高的熱機(jī)功率也越大B 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C 汽油機(jī)工作時(shí)汽油在氣缸里燃燒D 使用熱值高的燃料可提高熱機(jī)的效率解析 熱機(jī)的效率是指對(duì)外做的有用功與燃料完全燃燒所釋放的能量之比 比值越大 則效率越高 功率表示做功快慢 所以熱機(jī)的效率與熱機(jī)功率無關(guān) 故A錯(cuò) 汽油機(jī)是點(diǎn)燃式 柴油機(jī)是壓燃式 故B錯(cuò) 燃料在氣缸內(nèi)燃燒的熱機(jī)叫做內(nèi)燃機(jī) 以汽油為燃料的熱機(jī)叫做汽油機(jī) 故C正確 熱機(jī)的效率與燃料的熱值沒有關(guān)系 故D錯(cuò) C 4 2013廣州 某機(jī)器的能量流向圖如圖所示 據(jù)此推測該機(jī)器可能是 A 熱機(jī)B 電動(dòng)機(jī)C 發(fā)電機(jī)D 電熱水器解析 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 只有A項(xiàng)符合 A 5 下列關(guān)于熱機(jī)和環(huán)境保護(hù)的說法中正確的是 A 熱機(jī)的大量使用會(huì)造成環(huán)境污染B 所有的熱機(jī)都是用汽油作燃料C 汽車排出的尾氣全部都是有毒氣體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解析 熱機(jī)排放的尾氣雖然不全是有毒氣體 但是會(huì)污染環(huán)境 熱機(jī)的燃料有汽油 柴油 天然氣等 消聲器只能減弱噪聲 不能消除噪聲 A 可燃冰 作為新型能源 有著巨大的開發(fā)使用潛力 同等條件下 可燃冰 完全燃燒放出的熱量達(dá)到煤氣的數(shù)十倍 說明 可燃冰 的很大 以10倍的關(guān)系粗略計(jì)算 1kg 可燃冰 完全燃燒放出的熱量為J 這些熱量可以使kg的水從20 加熱至100 c 4 2 103J kg q煤氣 4 2 107J kg 解析 1 在同等條件下 可燃冰 完全燃燒放出的熱量達(dá)到煤氣的數(shù)十倍 說明 可燃冰 的熱值很大 6 2013棗莊 熱值 4 2 108 1250 7 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比以前好很多 由原來的小鍋爐房供暖變?yōu)闊犭娪酂峁┡?從能源利用的角度來看 這種既供電又供熱的熱電站與一般的火電站相比 提高了 也較好地控制了污染 解析 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 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 燒杯向外散熱 一樣大 9 液化石油氣的熱值高達(dá)4 6 107J kg 一些不法商販為牟取暴利 常將液化石油氣與價(jià)格低廉 熱值僅為2 9 107J kg的二甲醚混合裝入鋼瓶內(nèi)銷售給客戶 常州市質(zhì)監(jiān)局對(duì)某液化石油氣站銷售的瓶裝燃?xì)膺M(jìn)行檢測 將質(zhì)量為100kg 初始溫度為31 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?00 恰好沸騰 瓶內(nèi)燃?xì)庀牧? 84kg 通過高效爐灶 水能吸收燃?xì)馔耆紵尫艧崃康?5 已知水的比熱容為c水 4 2 103J kg 問 1 瓶內(nèi)燃?xì)獾臒嶂凳嵌嗌?2 該液化石油氣站銷售的瓶裝燃?xì)庥袩o摻混二甲醚 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 所以該液化石油氣站銷售的瓶裝燃?xì)鉀]有摻混二甲醚 答案 見解析 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) 做了如下探究 天氣晴朗時(shí) 江濤測得太陽能熱水器1h內(nèi)使質(zhì)量為50kg的水從20 升高到30 問 1 水吸收了多少熱量 c水 4 2 103J kg 10 拓展探究 解析 1 水吸收的熱量Q吸 cm t2 t1 4 2 103J kg 50kg 30 20 2 1 106J 答案 1 2 1 106J 2 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m3的液化氣 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5 0 107J m3 答案 2 4 2 10 2m3 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∨?縣內(nèi)有一口自噴狀態(tài)地?zé)峋?出水溫度為90 出水流量為150m3 h 1 求每小時(shí)流出的地?zé)崴疁囟冉档偷?0 所放出的熱量 2 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90 則利用上述地?zé)崮芄┡恍r(shí)可以節(jié)約多少天然氣 水 1 0 103kg m3 c水 4 2 103J kg 天然氣的熱值為4 107J m3 11 教材素材改編題 答案 1 2 52 1010J 2 700m3 謝謝觀賞