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[初三理化生]新人教版九年级物理第十四章第二节《热机的效率》课件
燃料燃烧放热计算: 例1、小明某次用火炉烧水时,共消耗了1.5kg的烟煤,试计算这些烟煤完全燃烧放出多少焦的热量(烟煤的热值q=2.7×107J/kg)? 解:Q=mq=1.5kg×2.7×107J/kg =4.05×107J 答:这些煤完全燃烧放出的热量为4.05×107J Q=mq 例2、用家用燃气热水器烧水洗澡,假如洗一次澡要用掉天然气0.14m3. 问:完全燃烧这么多的天然气能放出多少焦的热量?(q=8×107焦耳/米3) 解:Q=Vq= 0.14m3 ×8×107J/m3 =1.12×107J 练习: 1. 完全燃烧15千克热值是 3.4×107J/Kg的木炭,能产生多少热量? 想要获得这些热量,需要完全燃烧多少千克氢气?(q氢=1.4 ×108J/Kg) 例题3、把5kg的40℃的水烧开,水需要吸收多少热量?需要完全燃烧多少kg的干木柴?(干木柴的热值为1.2×107J/kg,外界为标准大气压,燃料完全燃烧放出的全部被水吸收) 解: Q吸=cm(t-t0)=4200J/(kg·0C)×5kg×600C=1.26 ×106J; Q放=Q吸 m1=Q放/q=1.2×106J/(1.2×107J/kg)=0.1kg 例题4、把10kg40℃的水烧开,需要完全燃烧多少kg的干木柴?(已知干木柴的热值为1.2×107J/kg,外界为标准大气压,并且燃料完全燃烧放出的热量有50%被水吸收) 请计算: 干木柴 烟煤 汽油 讨论交流:热机工作时,能不能将燃料所蕴藏的化学能全部用来对外做有用功呢? 由于机械传动等,克服摩擦所消耗的能量 燃料很难全部燃烧,燃料的化学能不能全部释放 机械传热损失一部分能量 热机真正转变为对外做功的部分 废气排出带走的能量 二、热机的效率 由图可见,真正能转变为对外做有用功的能量只是燃料燃烧时所释放能量的一部分。 三、热机的效率: 1、定义:用来做有用功的那部分能量与燃料完全燃烧放出来的能量之比称为热机效率。 3、热机的效率是热机性能的重要指标 4、能量损失、热机效率不高的原因: 1)燃料的不完全燃烧 2)气缸部件吸热后的热量散失 3)废气带走的热量 4)克服摩擦做功而消耗的能量 5、提高热机的效率的途径? (1)使燃料充分燃烧; (2)设法利用废气的能量; (3)尽量减少各种热量损失; (4)在热机的设计和制造上采用先进的技术; (5)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。 各种热机的效率: 蒸汽机:6﹪~15﹪ 汽油机:20﹪~30﹪ 柴油机:30﹪~45﹪ 飞机上的喷气式发动机:50﹪~60﹪ 检测练习 用煤气灶把1kg、初温为20℃的水烧到70℃,消耗了10g煤气.已知水的比热容是4.2×103J/(kg?℃),煤气的热值为4.2×107J/kg,则水吸收的热量为 J,煤气完全燃烧放出的热量为 J,煤气灶烧水的效率为 %。 想一想 热机的效率能达到100%吗?为什么? 不能达到100%,因为热机中可用于做有用功的能量只是燃料完全燃烧所放出的能量的一部分,因为各种热量损失以燃料条件的限制,这部分能量远远小于总能量,所以其与燃料完全燃烧所放出的总能量的比值必然小于1,即热机效率小于100%。 环境保护 热机为人类的发展做出丑了重大贡献,但也带来了许多环境污染问题: 1.对人体健康的直接危害,硫酸雾和硫酸盐雾的毒性比二氧化硫大得多,可以侵入肺的深部组织,引起肺水肿等疾病而使人致死. 2.引起河流、湖泊的水体酸化,严重影响水生动植物的生长. 3.破坏土壤、植被、森林. 4.腐蚀金属、油漆、皮革、纺织品及建筑材料. 5.渗入地下,使水中铝、铜、锌、镉的含量比中性地下水中高很多倍. 酸雨的危害 结束 讨论交流 如何保护我们的环境? 改进燃烧设备,加装消烟除尘装置; 集中供热; 改用气体燃料,普及煤气和天然气; 充分开发利用污染少和无污染的新能源。 当堂检测反馈 1、四口这家分别单独使用不同种类的燃料时的平均月消耗分别为:木柴约200千克,烟煤约80千克,液化石油气约30千克,煤气约60千克。这四种燃料中的热值最高的是( ) A、液化石油气 B、煤气 C、烟煤 D、木柴 A 2、航天工业中的火箭是用液态氢作为燃料的,这是因为液态氢具有( ) A、较小的质量 B、较小的密度 C、较大的比热容 D、较大的热值 D 3、柴油机是工农业生产中常用的热机,已知某型号柴油机的效率是30%,在柴油机内完全燃烧2千克柴油能放热 J,这些热通过柴油机的转化能对外做有用功
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