热机效率与环境保护
1．木炭的热值是3．4×l07J/kg，它的物理意义是．
2．计算4kg柴油完全燃烧释放的热量．
问题4：王刚认为“燃料的质量越大，热值越大
因为燃料越多，燃烧放热越多”；李华认为“燃料燃烧越充分，热值越大”，他们说的是否正确？为什么？你还学过哪些物理量是特性呢？
小结：（1）燃料的热值是燃料的一种重要特性，只决定燃料的种类，与质量和燃烧情况等无关．
过程与方法
1．通过生活经验及具体事例定性探究得到不同燃料燃烧释放能量的能力不同，类比速度、压强等学习燃料的热值．
2．通过社会调查、分组交流合作，了解热机效率及热机带来的负面影响．
情感态度与价值观
1．通过比较不同燃料燃烧释放能量的能力不同的探究活动，激发学生对科学的求知欲．
2．了解热机的利用与人类社会发展的关系，并能够简述热机使用产生的排放物对环境的不良影响，培养自觉的环保意识，激发学生的社会责任感．
练习：
为节约能源，需提高热机的效率，下列措施中不能提高效率的是（ ）
A．尽量使燃料充分燃烧
B．尽量增加热机的工作时间
C．尽量减少废气带走的热量
D．尽量减少热机部件间的摩擦
知识点3：环境保护
问题1：热机的使用促进了人类的发展，联系我们的生活环境谈一谈，燃料燃烧对环境有哪些影响？
小结：环境污染主要包括：废气污染和噪声污染．
问题2：什么是热机效率？热机的效率能达到100％吗?为什么?
小结：热机转变为有用功的能量与燃料完全燃烧所释放的能量的比值称为热机效率．热机的效率一定小于100％，因为能量损失永远存在．
问题3：为了合理利用能源，人们一直都在努力提高热机的效率，如何提高?
小结：主要途径是减少热机工作中的各种能量损失，首先要减少燃烧过程中的热量损失，其次要尽量简化机械传动部分，并选用优良的润滑材料，减小摩擦，以减少机械损失．
（2）密度、比热容、热值都是物质的特性．
练习：
1．一箱汽油用掉一半以后，它的热值（变小、不变、变大），它的质量变为原来的，3kg汽油完全燃烧释放的热量是
J．
2．关于燃料的热值，下列说法中正确的是( )
A．燃料的热值越大，燃烧时达到的温度就越高
B．燃料的热值越大，燃烧时放出的热量就越多
C．燃料燃烧越充分，则燃料的热值就越大
4．热机转变为有用功的能量与
的比值称为热机效率．热机效率_________100％．(大于或小于)．热机在工作时的各种能量损失是____________、___________、____________和_______________．
教师出示导学提纲，学生利用课前或课上5分钟左右的时间预习本节内容，并完成导学提纲．遇到不会的题目可讨论解决．
3．把1kg某种燃料_________________叫做这种燃料的热值，它的单位是________，它的公式Q=________．汽油的燃烧值是4.6×107J/kg，表示______________________________．热值是燃料的一种_____性，它只跟燃料的________有关．
D．燃料的热值与燃料的质量以及燃烧情况无关
知识点2：热机效率
问题1：根据你的生活经验，你认为燃料能否完全燃烧?热机工作时，燃烧释放的能量能全部对外做有用功吗?你认为热机工作时有哪些能量损失呢？
小结：（1）真正能转变为对外做有用功的能量只是燃料完全燃烧时所释放能量的一部分．
（2）热机中燃料燃烧所释放能量的主要走向：燃料很难完全燃烧，燃料的化学能不能完全释放；由于机械传动等，克服摩擦所消耗的能量；废弃排出所带走的能量；机械传热损失的能量．
问题2：结合生活实际谈谈：为了保护环境，应该怎样从我做起？
练习：
农作物的秸秆是一种宝贵的资源，但不少农民在收割后为了方便，在农田里大量焚烧秸秆，其害处是和(举出两个)．
小结：燃料燃烧过程化学能转化为内能．
问题2：相同质量的不同燃料释放能量的多少相同吗?不同燃料燃烧释放能量的能力一样吗?
教师出示：
（1）0.6kg无烟煤完全燃烧只能烧开5瓶水，而0．6kg的液化气完全燃烧可以烧一天饭菜、开水以及还可以烧淋浴的洗澡水．
（2）普通的一个家庭一个月平均要用无烟煤75kg，改用液化石油气就只需15kg，农村烧大灶的话每月需干木柴150kg．
教师提出问题，学生口答，教师展示各种燃料标本：秸秆、木柴、煤炭、汽油、柴油、液化石油气（打火机中有）等．根据学生的猜想引入课题．
自主学习
1．人们燃烧燃料可获得__________，该过程的能量转化是_________________________．
2．不同燃料燃烧释放能量的能力(相同或不同)，物理学中，用来描述燃料燃烧释放能量的能力．
重点
燃料的热值概念的建立及燃料完全燃烧释放热量的简单计算．
难点
对热值和热机效率的理解．
【教学环节安排】
环
节
教 学 问 题 设 计
教学活动设计
问题最佳
解决方案
创设情境
展示飞机、汽车、火箭、燃煤火车等儿童卡片，它们工作时都需要燃烧燃料，生活中你还见过哪些燃料？它们燃烧时都能不断的释放能量吗？释放能量的能力相同吗？
第十三章 内能与热机
第四节热机效率与环境保护
【教学任务分析】
教学目标
知识与技能
1．建立热值概念．知道热值是燃料的重要特性，了解热值的表示法和常见燃料．的热值，能利用热值表进行有关燃料放热的简单计算．
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，知道可以怎样提高热机效率以及提高热机效率的意义所在．
小结：（1）相同质量的不同燃料完全燃烧释放的能量是不相等的；
（2）不同燃料燃烧释放能量的能力是不同的．
问题3：物理学中用哪个物理量来描述“不同燃料燃烧释放能量的能力的不同”呢?如何定义？这是什么定义方法呢？以前学过的哪些物理量是用这种方法定义的？
表格：
名称
速度
密度
压强
功率
热值
描述
定义
符号
单位
公式
练习：
答案：
1．能量内能转化为机械能
2．不同燃料的热值
3．完全燃烧释放的能量（或热量）JQ=mq1kg汽油完全燃烧释放的热量为4.6×107J特种类
4．燃料完全燃烧释放的热量小于燃料很难完全燃烧机械传动时克服摩擦所消耗的能量废气排出带走的能量机械传热损失的能量
合作共建
知识点1：燃料的？燃料燃烧过程中能量如何转化？
2．计算4kg柴油完全燃烧释放的热量．
问题4：王刚认为“燃料的质量越大，热值越大
因为燃料越多，燃烧放热越多”；李华认为“燃料燃烧越充分，热值越大”，他们说的是否正确？为什么？你还学过哪些物理量是特性呢？
小结：（1）燃料的热值是燃料的一种重要特性，只决定燃料的种类，与质量和燃烧情况等无关．
过程与方法
1．通过生活经验及具体事例定性探究得到不同燃料燃烧释放能量的能力不同，类比速度、压强等学习燃料的热值．
2．通过社会调查、分组交流合作，了解热机效率及热机带来的负面影响．
情感态度与价值观
1．通过比较不同燃料燃烧释放能量的能力不同的探究活动，激发学生对科学的求知欲．
2．了解热机的利用与人类社会发展的关系，并能够简述热机使用产生的排放物对环境的不良影响，培养自觉的环保意识，激发学生的社会责任感．
练习：
为节约能源，需提高热机的效率，下列措施中不能提高效率的是（ ）
A．尽量使燃料充分燃烧
B．尽量增加热机的工作时间
C．尽量减少废气带走的热量
D．尽量减少热机部件间的摩擦
知识点3：环境保护
问题1：热机的使用促进了人类的发展，联系我们的生活环境谈一谈，燃料燃烧对环境有哪些影响？
小结：环境污染主要包括：废气污染和噪声污染．
问题2：什么是热机效率？热机的效率能达到100％吗?为什么?
小结：热机转变为有用功的能量与燃料完全燃烧所释放的能量的比值称为热机效率．热机的效率一定小于100％，因为能量损失永远存在．
问题3：为了合理利用能源，人们一直都在努力提高热机的效率，如何提高?
小结：主要途径是减少热机工作中的各种能量损失，首先要减少燃烧过程中的热量损失，其次要尽量简化机械传动部分，并选用优良的润滑材料，减小摩擦，以减少机械损失．
（2）密度、比热容、热值都是物质的特性．
练习：
1．一箱汽油用掉一半以后，它的热值（变小、不变、变大），它的质量变为原来的，3kg汽油完全燃烧释放的热量是
J．
2．关于燃料的热值，下列说法中正确的是( )
A．燃料的热值越大，燃烧时达到的温度就越高
B．燃料的热值越大，燃烧时放出的热量就越多
C．燃料燃烧越充分，则燃料的热值就越大
4．热机转变为有用功的能量与
的比值称为热机效率．热机效率_________100％．(大于或小于)．热机在工作时的各种能量损失是____________、___________、____________和_______________．
教师出示导学提纲，学生利用课前或课上5分钟左右的时间预习本节内容，并完成导学提纲．遇到不会的题目可讨论解决．
3．把1kg某种燃料_________________叫做这种燃料的热值，它的单位是________，它的公式Q=________．汽油的燃烧值是4.6×107J/kg，表示______________________________．热值是燃料的一种_____性，它只跟燃料的________有关．
D．燃料的热值与燃料的质量以及燃烧情况无关
知识点2：热机效率
问题1：根据你的生活经验，你认为燃料能否完全燃烧?热机工作时，燃烧释放的能量能全部对外做有用功吗?你认为热机工作时有哪些能量损失呢？
小结：（1）真正能转变为对外做有用功的能量只是燃料完全燃烧时所释放能量的一部分．
（2）热机中燃料燃烧所释放能量的主要走向：燃料很难完全燃烧，燃料的化学能不能完全释放；由于机械传动等，克服摩擦所消耗的能量；废弃排出所带走的能量；机械传热损失的能量．
问题2：结合生活实际谈谈：为了保护环境，应该怎样从我做起？
练习：
农作物的秸秆是一种宝贵的资源，但不少农民在收割后为了方便，在农田里大量焚烧秸秆，其害处是和(举出两个)．
小结：燃料燃烧过程化学能转化为内能．
问题2：相同质量的不同燃料释放能量的多少相同吗?不同燃料燃烧释放能量的能力一样吗?
教师出示：
（1）0.6kg无烟煤完全燃烧只能烧开5瓶水，而0．6kg的液化气完全燃烧可以烧一天饭菜、开水以及还可以烧淋浴的洗澡水．
（2）普通的一个家庭一个月平均要用无烟煤75kg，改用液化石油气就只需15kg，农村烧大灶的话每月需干木柴150kg．
教师提出问题，学生口答，教师展示各种燃料标本：秸秆、木柴、煤炭、汽油、柴油、液化石油气（打火机中有）等．根据学生的猜想引入课题．
自主学习
1．人们燃烧燃料可获得__________，该过程的能量转化是_________________________．
2．不同燃料燃烧释放能量的能力(相同或不同)，物理学中，用来描述燃料燃烧释放能量的能力．
重点
燃料的热值概念的建立及燃料完全燃烧释放热量的简单计算．
难点
对热值和热机效率的理解．
【教学环节安排】
环
节
教 学 问 题 设 计
教学活动设计
问题最佳
解决方案
创设情境
展示飞机、汽车、火箭、燃煤火车等儿童卡片，它们工作时都需要燃烧燃料，生活中你还见过哪些燃料？它们燃烧时都能不断的释放能量吗？释放能量的能力相同吗？
第十三章 内能与热机
第四节热机效率与环境保护
【教学任务分析】
教学目标
知识与技能
1．建立热值概念．知道热值是燃料的重要特性，了解热值的表示法和常见燃料．的热值，能利用热值表进行有关燃料放热的简单计算．
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，知道可以怎样提高热机效率以及提高热机效率的意义所在．
小结：（1）相同质量的不同燃料完全燃烧释放的能量是不相等的；
（2）不同燃料燃烧释放能量的能力是不同的．
问题3：物理学中用哪个物理量来描述“不同燃料燃烧释放能量的能力的不同”呢?如何定义？这是什么定义方法呢？以前学过的哪些物理量是用这种方法定义的？
表格：
名称
速度
密度
压强
功率
热值
描述
定义
符号
单位
公式
练习：
答案：
1．能量内能转化为机械能
2．不同燃料的热值
3．完全燃烧释放的能量（或热量）JQ=mq1kg汽油完全燃烧释放的热量为4.6×107J特种类
4．燃料完全燃烧释放的热量小于燃料很难完全燃烧机械传动时克服摩擦所消耗的能量废气排出带走的能量机械传热损失的能量
合作共建
知识点1：燃料的？燃料燃烧过程中能量如何转化？
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热机效率与环境保护
热机效率与环境保护热机效率是指热机将热能转化为机械能的程度，衡量了热机能源利用的高低程度。
而环境保护则是指保护和改善自然环境，减少对环境的破坏。
热机效率与环境保护之间存在紧密的联系和相互影响。
本文将探讨热机效率与环境保护的关系，分析如何提高热机效率以促进环境保护。
一、热机效率的意义与计算方法热机效率是评价热机性能的重要指标，对于节能和减排具有重要意义。
热机效率通常用热机输出功与燃料燃烧热的比值来表示。
计算公式如下：热机效率 = 机械输出功 / 燃料燃烧热提高热机效率可以最大限度地利用能源，减少能源的浪费，达到节能减排的目的。
二、热机效率与环境保护的关系（1）减少能源消耗通过提高热机效率，可以减少对能源的消耗。
热机在能量转换过程中存在能量损失，遗散热等问题。
而提高热机效率可以减少这些能量损失，使燃料的利用率更高。
这样不仅可以降低燃料的消耗量，减少资源浪费，还能减少对环境的污染。
（2）降低尾气排放提高热机效率可以减少燃烧排放物的生成。
在燃料燃烧过程中，如果热机效率较低，燃料无法完全燃烧，会产生大量的尾气排放物，如二氧化碳、氮氧化物、硫化物等。
而高效率的热机能够更充分地燃烧燃料，减少排放物的生成，对环境造成的污染更小。
（3）降低温室气体排放温室气体的排放是导致全球气候变化的主要原因之一。
而燃烧过程中释放的二氧化碳是主要的温室气体之一。
提高热机效率可以减少燃料的消耗，从而减少温室气体的排放。
这对于减缓气候变化、保护环境具有重要意义。
三、提高热机效率的方法（1）优化设计通过对热机结构和工艺流程进行优化设计，可以提高热机效率。
例如，采用先进的轴承技术和摩擦减少技术，降低摩擦损失；采用节能材料和隔热材料，减少散热损失等。
（2）热能回收利用在热机工作过程中，会产生大量的废热。
通过热能回收利用的方式，可以将废热重新利用，提高热机效率。
常见的热能回收利用技术包括余热锅炉、余热发电等。
（3）推广清洁能源在能源选择上，应优先选择清洁能源，如太阳能、风能等。
13.4 热机效率和环境保护 课件
燃料，节约能源。
3. 提高热机效率的主要途径
（1）减少燃烧过程中的热量损失
如内燃机要掌握好火花塞点火或喷油嘴喷油的最佳时间。蒸汽类热
机，常将煤研磨成粉状，用风吹入锅炉内燃烧。这些措施都可以使燃
料燃烧得更充分一些。
（2）尽量简化机械传动部分，并选用优良的润滑材料减小摩擦，
以减少能量损失。
给汽车发动机加润滑油
个月如果使用木柴需要多少千克？如果使用煤（蜂窝煤）需要多少千克？
如果使用液化气需要多少千克？如果使用秸秆需要多少千克？
分析讨论得出：约需要木柴200 kg，煤90kg，液化气30kg，秸秆
400kg。使用不同的燃料，消耗量是不同的，这是什么道理？
【分析论证】
①不同的燃料燃烧释放热量的能力是不一样的。根据实验发现1kg
量的比值称为热机效率。
（2）公式 η =
有用
放
× % 或 η =
有用
放
× %
其中W有用表示对外做的有用功，Q放表示燃料完全燃烧所释放的能量。
（3）物理意义
热机的效率是热机性能的重要指标。热机的效率表示使用热机时对燃料
的利用率的高低，热机的效率高，在做功同样多的情况下，就消耗更少的
A. 没有燃烧的燃料，热值等于零
B. 燃料完全燃烧时，它的热值最大
C. 燃料的热值与质量和燃烧状态无关
D. 燃料燃烧时温度越高，放出的热量越多
2.关于热机的效率，下列说法正确的是( B )
A. 在做功同样多的情况下，热机的效率越高，消耗的燃料越多
B. 一般情况下柴油机的效率比汽油机的高
C. 热机的效率越高说明做功越快
4.一名成年人参加一次长跑，身体消耗的能量为6.6 × 106 J，这些能量
3. 提高热机效率的主要途径
（1）减少燃烧过程中的热量损失
如内燃机要掌握好火花塞点火或喷油嘴喷油的最佳时间。蒸汽类热
机，常将煤研磨成粉状，用风吹入锅炉内燃烧。这些措施都可以使燃
料燃烧得更充分一些。
（2）尽量简化机械传动部分，并选用优良的润滑材料减小摩擦，
以减少能量损失。
给汽车发动机加润滑油
个月如果使用木柴需要多少千克？如果使用煤（蜂窝煤）需要多少千克？
如果使用液化气需要多少千克？如果使用秸秆需要多少千克？
分析讨论得出：约需要木柴200 kg，煤90kg，液化气30kg，秸秆
400kg。使用不同的燃料，消耗量是不同的，这是什么道理？
【分析论证】
①不同的燃料燃烧释放热量的能力是不一样的。根据实验发现1kg
量的比值称为热机效率。
（2）公式 η =
有用
放
× % 或 η =
有用
放
× %
其中W有用表示对外做的有用功，Q放表示燃料完全燃烧所释放的能量。
（3）物理意义
热机的效率是热机性能的重要指标。热机的效率表示使用热机时对燃料
的利用率的高低，热机的效率高，在做功同样多的情况下，就消耗更少的
A. 没有燃烧的燃料，热值等于零
B. 燃料完全燃烧时，它的热值最大
C. 燃料的热值与质量和燃烧状态无关
D. 燃料燃烧时温度越高，放出的热量越多
2.关于热机的效率，下列说法正确的是( B )
A. 在做功同样多的情况下，热机的效率越高，消耗的燃料越多
B. 一般情况下柴油机的效率比汽油机的高
C. 热机的效率越高说明做功越快
4.一名成年人参加一次长跑，身体消耗的能量为6.6 × 106 J，这些能量
13.4-《热机效率和环境保护》(共36张)PPT课件
(2) J／m3：表示1m3某种燃料完全燃 烧放出的热量为多少焦?
无烟煤的热值为3.4×107J/kg，表示：
液化气的热值为4.9×107J/m3，表示：
1在完全燃烧时所放出的热量为4.9×107J。
②单位； ③公式： ④变形公式：Q放 = m q 或 Q放 = V q
三、环境保护
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.
已知： η柴＝40%，q=4×107J/kg, G=3200N， h=5m, t=4s, m柴=4g=4×10-3kg
B
学习目标二
掌握热机效率的计算方法，了解提高热机效率的方法
1、阅读课本P51-P52页，划出重点知识。 2、时间5分钟。 3、知道什么叫热机效率。 4、交流讨论回答影响热机效率的因素并提出改进的方法。
自学指导
第二课时
自学检测二
1._________________________是热机效率。 2.影响热机效率的因素___________ 3.提高热机效率的方法有哪些 . 4.热机效率的计算公式 . 5.燃料燃烧的危害 .
人类利用的能量主要是从燃料燃烧中获得的内能
它们都离不开燃料
思考：你们家里做一顿饭烧木柴和烧液化气哪个用的质量多？
不同燃料燃烧释放出能量的能力是不同的
一、常见的燃料：
煤、石油、天然气、木材或植物秸秆等
燃料燃烧的过程是化学能转变为内能的过程
二、燃料的共同特点：
无烟煤的热值为3.4×107J/kg，表示：
液化气的热值为4.9×107J/m3，表示：
1在完全燃烧时所放出的热量为4.9×107J。
②单位； ③公式： ④变形公式：Q放 = m q 或 Q放 = V q
三、环境保护
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.
已知： η柴＝40%，q=4×107J/kg, G=3200N， h=5m, t=4s, m柴=4g=4×10-3kg
B
学习目标二
掌握热机效率的计算方法，了解提高热机效率的方法
1、阅读课本P51-P52页，划出重点知识。 2、时间5分钟。 3、知道什么叫热机效率。 4、交流讨论回答影响热机效率的因素并提出改进的方法。
自学指导
第二课时
自学检测二
1._________________________是热机效率。 2.影响热机效率的因素___________ 3.提高热机效率的方法有哪些 . 4.热机效率的计算公式 . 5.燃料燃烧的危害 .
人类利用的能量主要是从燃料燃烧中获得的内能
它们都离不开燃料
思考：你们家里做一顿饭烧木柴和烧液化气哪个用的质量多？
不同燃料燃烧释放出能量的能力是不同的
一、常见的燃料：
煤、石油、天然气、木材或植物秸秆等
燃料燃烧的过程是化学能转变为内能的过程
二、燃料的共同特点：
13.4热机效率与环境保护
能源与环境
1、环境污染： （1）大气污染：热机燃烧的过程中放出大量的有 毒气体和烟尘，造成大气污染。 （2）噪声污染：大量的交通运输工具和由热机做 动力的机械工作时产生的噪声污染，影响人类的 正常生活，甚至危害人类健康。 2、保护环境: （1）改进燃烧设备，消烟除尘。 （2）提高燃料的综合利用，采取集中供热。 （3）充分开发利用无污染的能源。 （4）在内燃机排气管上安装消音器，减小噪声污 染。
解：（1）煤气完全燃烧放出的热量 Q放 = m煤气q煤气 = 0.5kg×4.2×107J/kg = 2.1×107J （2）水由20℃升温到70℃所吸收的热量 Q吸= C水m水Δt = 4.2×103J/(kg∙℃)×50kg×50℃ =1.05×107J
五、燃料替代的计算
例题： 有一种太阳能热水器，在晴天气温 为28℃时，每天可以将200kg的水加热到46℃， 那么每天至少能节约多少煤气？（煤气热值 q=1.8×107J/m3）
某研究小组为测量垂直于太阳光的面积为1米2 表面上，每秒钟接受到的太阳能，用自制太阳能 热水器做实验。经多次试验得到自制太阳能热水 器吸收太阳能的效率为50%。控制太阳能热水器 接受太阳光垂直照射的面积始终是2米2，太阳能 热水器内的水的质量为100千克，水的初温为 200C，经8750s时间后上升到450C【C水 =4.2×103)/(kg· ℃)】。请计算： (1)、在上述过程中太阳能热水器内的水吸收热 量是多少焦耳？ (2)、垂直于太阳光的1米2表面上，每秒钟接受 到的太阳能是多少焦耳？
十三、提高热机效率的途径
例题：关于提高热机效率的途径，下列说 法中错误的是（ ） A、尽量使燃料完全燃烧
B、尽量减少输出功率
C、尽量减小摩擦 D、尽量减少热量损失
13.4 热机效率与环境保护2024-2025学年物理沪科版九年级全一册
人类进化历程中燃料的发展
学习探究
热值
固体燃料
液体燃料
燃料燃烧过程中的能量转化有共同特点：
燃料燃烧的过程是化学能转变为内能的过程
气体燃料
下面三种燃料释放热量的能力相同吗？你是如何比较的？
学校在室温20℃时，每天向学生供100kg开水，烧这些水若分别用以下燃 料，则需：
干木柴 约2.8Kg
烟煤 约1.16Kg
2、在1个标准大气压下，将5kg 40℃的水烧开，需要完全燃烧多少 千克的干木柴？（已知干木柴的燃烧值为1.2×107J/kg，并且燃料 完全燃烧放出的热量全部被水吸收）
Q吸=Cm∆t
=4.2×103 J/(kg·℃)×5 kg×(100 ℃-40 ℃)
=1.26×106 J
因为Q吸=Q放=1.26×106 J，所以干木柴质量：
W有 100%
Q放
Q吸 100%
Q放
W有：表示热机对外做的有用功 W放：表示燃料完全燃烧所释放的能量
环境保护
热机为人类的发展做出了重大贡献，但也带来了许多环境污染问题：
保护环境的方法：
（1）改进燃烧设备时加装消烟除尘装置； （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。
环境保 护
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
固体：q=
Q m
气体：q= Q V
热机工作时，对外做的有用功与 燃料完全燃烧所释放的能量的比 值称为热机效率。
W有 100%
Q放
Q吸 100%
Q放
第十三章 内能与热机
第四节 热机效率与环境保护
九年级全一册•沪科版
《热机效率与环境保护》课件
当堂检测
2、下面说法不正确的是（ C ） A．燃料燃烧时，将化学能转化为内能 B．人类使用的能量绝大部分是从燃料的 燃烧中获得的 C．l kg的某种燃料燃烧时放出的热量叫 做这种燃料的热值D．提高燃料的利用率是约能源的重要 措施当堂检测
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
说明： 不同燃料燃烧释放的能量不同
约0.73Kg
二、热机效率
热机工作时，并不能将燃料所蕴藏的化学能 全部用来对外做有用功，有很大一部分能量在工 作过程中损耗掉了。
热机效率：
热机转变为有用功的能量与燃料完全燃烧所 释放的能量的比值称为热机效率。
提高热机效率的主要途径: 1、使燃料充分燃烧 2、尽量减少各种热量的损失 3、在热机的设计和制造上，采用先进的技术 4、使用时注意保养，采用良好的润滑油， 减小因克服摩擦力而额外消耗的能量
当堂检测
4．已知干木柴的热值是1.2×107 J/kg，完全燃 烧0.7 kg干木柴能放出多少热量？假设这些热量全 部被水吸收，能使多少千克水的温度由20 ℃升高到 70 ℃？已知水的比热容为4.2×103 J/(kg·℃)。
Q = 1.2×107 J/kg×0.7 kg = 8.4×106 J
m
想想看：热机的效率能达到100 ﹪吗？ 为什么？
不能。
因为热机在工作过程中一定有能量损 失。
三、环境保护
热机为人类的 发展做出了重大贡献，但也带来了许多环境污染问题。
燃料燃烧对环境的影响
课堂小结
当堂检测
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
热机效率与环境保护
热机效率与环境保护热机效率是评估能源利用效率的重要指标，而环境保护则是人类社会发展的必然要求。
本文将探讨热机效率与环境保护之间的关系，并探讨如何通过提高热机效率来实现环境保护的目标。
一、热机效率的定义与计算热机效率是指能够将热能转化为机械能的比例，常用符号为η。
一般来说，热机的效率越高，能源利用效率就越高，能源消耗量就越低。
热机效率的计算公式如下：η = W/Q_hot其中，W表示所获得的机械能，Q_hot表示从热源吸收的热能。
根据这个公式可以看出，提高热机效率的关键是提高机械能的输出和降低热能的消耗。
二、热机效率与环境保护的关系燃煤、石油等传统能源的使用对环境造成了严重的污染和破坏。
提高热机效率可以减少能源的消耗，从而降低对环境的影响。
具体表现在以下几个方面：1. 减少温室气体排放热机的高效率意味着同样的机械输出所需要的热能会减少，从而减少了燃烧过程中产生的温室气体的排放量。
温室气体是导致全球气候变暖的主要原因之一，通过提高热机效率，可以减轻全球变暖的速度。
2. 节约能源资源能源是社会发展不可或缺的资源之一，节约能源是推动可持续发展的重要措施。
提高热机效率可以减少对能源的消耗，从而实现能源资源的高效利用。
3. 减少大气污染物的排放燃烧过程中产生的大气污染物对空气质量和人体健康造成了严重的影响。
通过提高热机效率，可以降低燃烧过程中产生的有害气体的排放量，从而改善空气质量。
4. 促进清洁能源的发展提高热机效率需要利用先进的能源技术，这将促进清洁能源的发展。
清洁能源不仅具有低碳、低污染的特点，还能有效地降低对传统能源的依赖，从而推动能源结构的转型和环境保护的实现。
三、提高热机效率的途径为了实现环境保护的目标，必须采取有效的措施来提高热机效率。
以下是几种常见的途径：1. 优化热机的设计通过改善热机的结构和工作方式，可以提高热机的效率。
例如，采用高效的燃烧方式、改进传热方式、减少能源损失等措施，都能够提高热机的效率。
13.4热机效率与环境保护
例题：计算4Kg柴油完全燃烧释放的热量。 （q=3.3×107J/Kg ）
已知： m=4Kg, q=3.3×107J/Kg
Q 求: 解: Q=mq =4Kg×3.3×107J/Kg
=1.32×108 J
答:完全燃烧释放的热量为1.32×108 J
二、热机效率
热机工作时，并不能将燃料所蕴藏的化学能 全部用来对外做有用功，有很大一部分能量在工 作过程中损耗掉了。
经典例题
1、一桶汽油用掉一半后，剩下的一半汽油与 原来的一桶汽油相比较（） A、质量变为原来的一半 B、比热容变为原来的一半 C、热值变为原来的一半 D、密度变为原来的一半
2、干木材的热值是1.2×107J/kg的物理意义？
3、甲柴油机的效率比乙柴油机的效率低，这 表明（） A、甲的功率比乙小 B、甲做的功比乙少 C、甲消耗的柴油多 D、甲柴油机将内能转化为机械能的百分比小
4、一个成年人参加一次长跑，身体消耗的能量 为6.6×106J，这些能量相当于完全燃烧0.55kg 的干木柴才能得到。则干木柴的热值为 ___________，如果用掉一半后，干木柴的热值 将变为_________________。
5、某家庭需要将50ｋｇ、20℃的水加热到60℃ 作为生活用热水，他们利用煤气灶烧水，需燃烧 0.8ｋｇ煤气．已知煤气的热值q＝4.2×10７J/kg， 水的比热容c＝4.2×10３J/（kg· ℃）． 求： （１）50ｋｇ、20℃的水加热到60℃需吸收的 热量； （２）完全燃烧0.8kg煤气放出的热量； （３）煤气灶烧水的效率．
Q放=q m 或 Q放=q V
理解:三个关键词：1kg、某种燃料、完全燃烧 （1）“1kg”是指燃料的质量，如果燃料的质量不是 1kg，那么完全燃烧时放出的热量就不等于热值的数 值。 （2）“某种燃料”是指热值与燃料的种类有关，确 定了燃料的种类才能确定热值，不同的燃料有不同的 热值。 （3）“完全燃烧”是一种理想的燃烧状态，是指燃 料烧完烧尽，1kg的某种燃料只有完全燃烧放出的热 量在数值上才等于燃料的热值。 （4）热值是燃料的一种特性，只与燃料的种类有关 （5）燃料燃烧的过程是化学能转化为内能的过程
第四节热机效率和环境保护ppt课件
烧伤病人的治疗通常是取烧伤病人的 健康皮 肤进行 自体移 植，但 对于大 面积烧 伤病人 来讲， 健康皮 肤很有 限，请 同学们 想一想 如何来 治疗该 病人
展示交流
• 3、下列关于热值的说法正确的是（ ） • A.燃料不燃烧，其热值为零。 • B.燃料不完全燃烧其热值要变小。 • C.燃料的热值与燃烧情况和质量无关，只
烧伤病人的治疗通常是取烧伤病人的 健康皮 肤进行 自体移 植，但 对于大 面积烧 伤病人 来讲， 健康皮 肤很有 限，请 同学们 想一想 如何来 治疗该 病人
展示交流
• 5、火箭常用液态氢气作燃料，其原因
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提高热机效率的措施（以内燃机为例）：
使燃料充分燃烧，尽量减小各种热量 损失，机件间保持良好的润滑、减小摩 擦，在热机的设计和制造上，采用先进的技 术。
例题2．已知干木柴的热值是1.2×107 J/kg，完 全燃烧0.7 kg干木柴能放出多少热量？假设这些热 量全部被水吸收，能使多少千克水的温度由20 ℃升 高到70 ℃？已知水的比热容为4.2×103 J/(kg·℃)。
Q = 1.2×107 J/kg×0.7 kg = 8.4×106 J
Q
m = c(t -t0)
《热机效率与环境保护》内能与热机PPT课件
需完全燃烧燃气的体积：V =
Q放
q1
Q放
q2
=
=
6.0×106J
３×107J／kg
6.0×106J
4×107J／m3
=0.2kg
=0.15 m3
完全燃烧燃气的质量： m2 = ρV= 1.2kg/m3×0.15 m3=0.18kg
答：要放出6.0×106J的热量，需完全燃烧0.2kg酒精，完全燃烧0.18kg的燃气。
汽车排放尾气燃料燃烧排
放的烟尘使大气十分浑浊，
排放的二氧化硫、二氧化
碳和氮氧化合物，会形成
酸雨，危害植物，污染环
境。
新知讲解
2.怎样控制热机对环境造成的污染
（1）改进燃烧设备，消除烟尘；
（2）提高燃料的综合利用，采取之中供热
（3）充分利用污染少和无污染的Fra bibliotek源知识总结
热机效率和
环境保护
热机运转中，对外做的有用功与燃料完全燃烧所释放
变”）
目标测试
2.对于燃料的热值，下列说法中，属于正确理解的是 ( C )
A.燃料的热值跟燃料燃烧时放出的热量成正比
B.燃料没燃烧时就没有热值
C.就某种确定的燃料而言，它的热值是一个确定的值， 跟燃料的质量及
燃料燃烧放出的热量无关
D.容易燃烧的燃料热值一定大
目标测试
3.下列说法正确的是（ B ）
1.热机的效率是热机性能的重要指标。热机的效率高，在做功同样多的
情况下，就消耗更少的燃料，从而节约能源，减少污染。
2.热机的效率总小于1。
新知讲解
3.常见热机的效率
蒸汽机的效率只有6%~15%
汽油机的效率为 20%~30%
柴油机的效率为30%~40%
Q放
q1
Q放
q2
=
=
6.0×106J
３×107J／kg
6.0×106J
4×107J／m3
=0.2kg
=0.15 m3
完全燃烧燃气的质量： m2 = ρV= 1.2kg/m3×0.15 m3=0.18kg
答：要放出6.0×106J的热量，需完全燃烧0.2kg酒精，完全燃烧0.18kg的燃气。
汽车排放尾气燃料燃烧排
放的烟尘使大气十分浑浊，
排放的二氧化硫、二氧化
碳和氮氧化合物，会形成
酸雨，危害植物，污染环
境。
新知讲解
2.怎样控制热机对环境造成的污染
（1）改进燃烧设备，消除烟尘；
（2）提高燃料的综合利用，采取之中供热
（3）充分利用污染少和无污染的Fra bibliotek源知识总结
热机效率和
环境保护
热机运转中，对外做的有用功与燃料完全燃烧所释放
变”）
目标测试
2.对于燃料的热值，下列说法中，属于正确理解的是 ( C )
A.燃料的热值跟燃料燃烧时放出的热量成正比
B.燃料没燃烧时就没有热值
C.就某种确定的燃料而言，它的热值是一个确定的值， 跟燃料的质量及
燃料燃烧放出的热量无关
D.容易燃烧的燃料热值一定大
目标测试
3.下列说法正确的是（ B ）
1.热机的效率是热机性能的重要指标。热机的效率高，在做功同样多的
情况下，就消耗更少的燃料，从而节约能源，减少污染。
2.热机的效率总小于1。
新知讲解
3.常见热机的效率
蒸汽机的效率只有6%~15%
汽油机的效率为 20%~30%
柴油机的效率为30%~40%