1、第十四章第十四章 內能的利用內能的利用 第二節第二節 熱機效率熱機效率人教版九年級物理人教版九年級物理它們都離不開燃料。它們都離不開燃料。燃料燃燒的過程是化學能轉變為內能的過程。燃料燃燒的過程是化學能轉變為內能的過程。固體燃料固體燃料液體燃料液體燃料氣體燃料氣體燃料燃料可分為三種你知道日常生活中常用到的燃料有哪些嗎？你知道日常生活中常用到的燃料有哪些嗎？ 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）、天燃氣等，農村還煤油、柴油和液化氣等）、天燃氣等，農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。 你知道燃料是如何分類的？為什你知

2、道燃料是如何分類的？為什么不同的燃料價格不同？么不同的燃料價格不同？ 質量相等的不同燃料在完全燃燒時所放質量相等的不同燃料在完全燃燒時所放出的熱量是不同的。出的熱量是不同的。 在物理學中，把在物理學中，把1kg1kg某種燃料在某種燃料在完全燃燒完全燃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能車化為內能的本領的大小的物理量，同種燃料的熱值與燃料的質量無關。 Q=mqQ=mq 質量m為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：燃料完全燃燒釋放的熱量：燃料的熱

3、值：燃料的熱值：燃料的質量：燃料的質量無煙煤的熱值為無煙煤的熱值為3.43.410107 7J/kgJ/kg，表示，表示1kg1kg的煤在完全的煤在完全燃燒時所放出的熱量為燃燒時所放出的熱量為3.43.410107 7J J。液化氣的熱值為液化氣的熱值為4.94.910107 7J/mJ/m3 3，表示表示1m1m3 3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4.94.910107 7J J。請計算：干木柴煙煤汽油討論交流討論交流：熱機工作時，能不能將燃料所蘊熱機工作時，能不能將燃料所蘊藏的化學能全部用來對外做有用功呢？藏的化學能全部用來對外做有用功呢？由于機械傳動

4、等，克服摩擦所消耗的能量燃料很難全部燃燒，燃料的化學能不能全部釋放機械傳熱損失一部分能量熱機真正轉變為對外做功的部分廢氣排出帶走的能量熱機中燃料釋放能量的主要走向示意圖 由圖可知，真正能轉變為對外做有用功的由圖可知，真正能轉變為對外做有用功的能量只燃料燃燒時所釋放能量的一部分。能量只燃料燃燒時所釋放能量的一部分。 熱機轉變為有用功的能量與燃料完全燃燒熱機轉變為有用功的能量與燃料完全燃燒釋放的能量的比值稱為熱機效率，即：釋放的能量的比值稱為熱機效率，即：=W W有有Q Q放放100%100%熱機效率：熱機效率：熱機轉變為熱機轉變為有用功有用功的能量與燃料的能量與燃料完全完全燃燒所燃燒所釋放的能量

5、的釋放的能量的比值比值稱為熱機效率。稱為熱機效率。提高熱機效率的主要途徑提高熱機效率的主要途徑:減少熱機工作中的各種能量損失減少熱機工作中的各種能量損失.具體方法具體方法: 首先要減少燃燒過程中的熱量損失首先要減少燃燒過程中的熱量損失; 其次是要盡量簡化機械傳動部分其次是要盡量簡化機械傳動部分,并選用優良的潤滑材料減小摩擦并選用優良的潤滑材料減小摩擦,以減少以減少機械損失機械損失.如內燃機要掌握好火花塞點火或噴油嘴噴油的最佳時間如內燃機要掌握好火花塞點火或噴油嘴噴油的最佳時間;蒸汽類熱機蒸汽類熱機,常將煤常將煤研磨成粉狀研磨成粉狀,用風吹入鍋爐內燃燒用風吹入鍋爐內燃燒.這些措施都可以使燃料燃燒

6、得更充分一些這些措施都可以使燃料燃燒得更充分一些.各種熱機的效率各種熱機的效率:蒸汽機蒸汽機:615汽油機：汽油機：2030柴油機：柴油機：3040飛機上的噴氣式發動機：飛機上的噴氣式發動機：5060怎樣提高熱機的效率？怎樣提高熱機的效率？使燃料充分燃燒使燃料充分燃燒; ;盡量減少各種熱量損失；盡量減少各種熱量損失；在熱機的設計和制造上采用先進的技術；在熱機的設計和制造上采用先進的技術；注意保養，保證良好的潤滑，減少因克服摩注意保養，保證良好的潤滑，減少因克服摩擦阻力而額外消耗的能量。擦阻力而額外消耗的能量。環境保護 熱機為人類的發展做出丑了重大貢獻，但也帶來了許多環境污染問題：1.1.對人體

7、健康的直接危害對人體健康的直接危害, ,硫酸霧和硫酸鹽霧的毒硫酸霧和硫酸鹽霧的毒性比二氧化硫大得多性比二氧化硫大得多, ,可以侵入肺的深部組織可以侵入肺的深部組織, ,引引起肺水腫等疾病而使人致死起肺水腫等疾病而使人致死. .2.2.引起河流、湖泊的水體酸化引起河流、湖泊的水體酸化, ,嚴重影響水生動植嚴重影響水生動植物的生長物的生長. .3.3.破壞土壤、植被、森林破壞土壤、植被、森林. .4.4.腐蝕金屬、油漆、皮革、紡織品及建筑材料腐蝕金屬、油漆、皮革、紡織品及建筑材料. .5.5.滲入地下滲入地下, ,使水中鋁、銅、鋅、鎘的含量比中性使水中鋁、銅、鋅、鎘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結束討論交流討論交流 如何保護我們的環境？如何保護我們的環境？1.1.改進燃燒設備，加裝消煙除塵裝置改進燃燒設備，加裝消煙除塵裝置; ;2.2.集中供熱；集中供熱；3.3.改用氣體燃料，普及煤氣和天然氣；改用氣體燃料，普及煤氣和天然氣；4.4.充分開發利用污染少和無污染的新能源。充分開發利用污染少和無污染的新能源。洛杉機光化學煙霧事件洛杉機光化學煙霧事件首先，什么是光化學煙霧呢首先，什么是光化學煙霧呢?氮氧化物、烴類等一次污染物氮氧化物、烴類等一次污染物在陽光紫外線的作用下發生一系列光化學反應，生成臭氧在陽光紫外線的作用下發生一系列光化學反應，

9、生成臭氧(占產占產物物85%以上以上)、過氧乙酰硝酸酯、高活性自由基、醛類、酮類和、過氧乙酰硝酸酯、高活性自由基、醛類、酮類和有機酸等二次污染物，這些一次污染物和二次污染物形成的混合有機酸等二次污染物，這些一次污染物和二次污染物形成的混合物稱為光化學煙霧，它呈淺蘭色、有刺激性和很強的氧化性，可物稱為光化學煙霧，它呈淺蘭色、有刺激性和很強的氧化性，可造成人類及動植物疾病、建筑物毀壞等危害。造成人類及動植物疾病、建筑物毀壞等危害。洛杉機光化學煙霧事件是指洛杉機光化學煙霧事件是指40年代初期至年代初期至50年代，發生于美年代，發生于美國洛杉機市的一系列光化學煙霧事件的總稱。該市臨海依山，處國洛杉機市

10、的一系列光化學煙霧事件的總稱。該市臨海依山，處于于50公里長的盆地中，一年有公里長的盆地中，一年有300天出現逆溫天出現逆溫(即大氣層某一高度即大氣層某一高度上的溫度不隨高度遞減，出現反常增加或不變。這會阻礙大氣向上的溫度不隨高度遞減，出現反常增加或不變。這會阻礙大氣向上的對流擴散和污染物的擴散上的對流擴散和污染物的擴散)，510月陽光強烈。由于大量汽月陽光強烈。由于大量汽車排放含氮氧化物、碳氫化合物、一氧化碳等廢氣，加之洛杉機車排放含氮氧化物、碳氫化合物、一氧化碳等廢氣，加之洛杉機市特殊的地理及氣候條件，自市特殊的地理及氣候條件，自1943年開始，形成了多次光化學年開始，形成了多次光化學煙霧

11、事件。當地居民紛紛反應有眼睛或喉嚨刺激，其中以煙霧事件。當地居民紛紛反應有眼睛或喉嚨刺激，其中以1952年的一次最為嚴重，大批居民發生眼睛紅腫、喉痛、咳嗽、皮膚年的一次最為嚴重，大批居民發生眼睛紅腫、喉痛、咳嗽、皮膚潮紅等癥狀，嚴重者心肺功能衰竭，導致近潮紅等癥狀，嚴重者心肺功能衰竭，導致近400位位65歲以上老人歲以上老人死亡。此外，植物大面積死亡，車禍增多。死亡。此外，植物大面積死亡，車禍增多。環境破壞對人類的報應環境破壞對人類的報應課堂反饋練習課堂反饋練習1、四口這家分別單獨使用不同種類的燃料時的平、四口這家分別單獨使用不同種類的燃料時的平均月消耗分別為：木柴約均月消耗分別為：木柴約200千克，煙煤約千克，煙煤約80千千克，液化石油氣約克，液化石油氣約30千克，煤氣約千克，煤氣約60千克。這四千克。這四種燃料中的熱值最高的是（種燃料中的熱值最高的是（ ） A、液化石油氣、液化石油氣B、煤氣、煤氣 C、煙煤、煙煤D、木柴、木柴A2、航天工業中的火箭是用液態氫作為燃料的，這、航天工業中的火箭是用液態氫作為燃料的，這是因為液態氫具有（）是因為液態氫具有（） A、較小的質量、較小的質量 B、較小的密度、較小的密度 C、較大的比熱容、較大的比熱容 D、較大的熱值、較大的熱值D板書設計板書設計 1.1.燃料及其熱值：燃料及其熱值