热机效率和环境保护

  1. 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性,平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
  2. 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
  3. 3、如文档侵犯您的权益,请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间:9:00-18:30)。
➢答案:若选A,理由是:原炉具浪费,还需要 新投入;若选B,理由是:从长远考虑更经济.
此题考查学生应用所学知识解决实际问题的能 力。为开放题,答案不确定,但理由必须与决 策统一。且合理.
➢阅题笔记:在使用煤气和天然气时,哪一种燃 料更经济实惠,哪一种决策就更好.
➢建议:解答此类型的题目,要把问题放到所学 的知识中去找到答案,还要把问题放到实际情 景中去,检验答案是否符合常理.

➢解析:根据热机效率的概念可知,W有用* Pt ,
Q总 mq
所以 m Pt , 从而
q
m 甲 :m 乙 P 甲 甲 q t:P 乙 乙 q t 0 .2 5:0 .3 5:6 .
➢答案:5:6
此类计算题常把功、功率、燃料燃烧放热同热 机效率相结合来考查.
此类计算题常把功、功率、燃料燃烧放热同热机 效率相结合来考查.
第四节 热机效率和环境保护
➢热值的概念 从生活中体会不同燃料燃
烧时释放内能的本领不同,建立燃料热值的概 念.通过对比比热容认识热值的物理含义.— —知识频道,能力频道例1、例2.
➢热机的效率 结合热机工作时能量的主要流向, 认识热机效率,并能大体了解提高热机效率的 途径.——知识频道,能力频道例3.
思维创新突破
➢ 【例5】 黄冈市城区正在进行天然气工程,有人 表示赞同,有人表示反对,小刚同学收集了如下 两组数据:
请你决策:
(填“A”或“B”).
A.继续使用煤气 B.更换使用天然气
简单说明你作出这样决策的理由是:

➢解析:使用煤气时,平均每月的花费是:9元 ×6=54元;而使用天然气时平均每月的花费是: l5元×3=45元,显然使用天然气更经济,但使 用天然气时还需要更换炉具花费70元.
1m3空气的质量为:m V 1 .3 k g /m 3 1 m 3
1.3kg;由于没有热损失,所以Q吸=Q放,则
1m3空气温度升高了: t Q 吸 /c m 1 .0 1 0 3 J 7 /( 8 k 0 g J .C ) 1 .3 k g 0 .6 C .
➢答案:0.6℃
本题综合考查了热值、密度和比热容知识,综 合性较强,难度较大,一定要细心解答.
➢解析:(1)水的质量为:
m 水 V 1 . 0 1 0 3 k g / m 3 0 . 0 8 m 3 8 0 k g
(2)水温度升高吸收的热量为Q吸=c水m水△t,完 全燃烧煤气放出的热量为Q放=mq煤油,由于
Q吸 Q放.故 c水 m 水 tm q煤 气 ,所以,所
用煤气的质量为:
➢ 阅题笔记:热机效率在数值上等于机器做的有用 功与燃料完全燃烧释放的能量的比值.即
W有用/Q总.对公式进行变形,还可得到
Q 总 W 有 用 /和 W 有 用 Q 总 . 两个公式.
➢ 建议:根据热机效率的定义列出有关的等式,采 用比例式方法对进行求解.
4.环保问题
➢【例4】 海南的大气质量位居全国前列,但局 部污染现象仍然存在,为了让海南天空更蓝, 空气更好,请你用学过的物理知识提出控制和 消除大气污染的两项建议.
失,则这根火柴完全燃烧能使1 m3的空气温度 升高多少摄氏度?[已知空气的密度为 1.3kg/m3,比热容为 1.0 103J/(kg.C )]
➢解析:这根火柴完全燃烧放出Leabharlann Baidu热量为:
Q 放 m q 0 . 0 6 5 1 0 3 k g 1 . 2 1 0 7 J / k g 7 8 0 J ;
体燃料完全燃烧时所放出的热量叫做该种气体燃料的 热值]
➢ (1)求实验过程中水吸收的热量Q;
➢ (2)他们用水吸收的热量Q和液化气表的示数差△V即 所用液化气的体积),根据q=Q/△V,计算出了液化气 的热值,请回答这个实验方案是否可行?并说明理由.
➢解析:( 1 ) Q 吸 c 水 m 水 ( t t0 ) 4 .2 1 0 3 J /
3.0107J/kg,而本题中并没有说明是否完全燃 烧,如不是完全燃烧1 kg该物质,放出的热量 将小于 3.0107J/kg, 所以A、B、C说法错误, 只有D正确.
➢ 答案:D
➢ 解题技巧:对于燃料热值的含义要抓住两个 关键词语:①1 kg;②完全燃烧.
理解热值的物理含义
➢理解例题2 关于燃料的热值,下列说法中正 确的是( ). A.容易燃烧的物质,热值一定大 B.燃料的热值大,完全燃烧时放出的热量不 一定多 C.燃料燃烧越充分,则燃料的热值就越大 D.若某种燃料的质量减半,该燃料的热值也 减半
能力频道
理解燃料热值的概念
➢理解例题1 某种燃料的热值为3.0107J/kg, 若燃烧l kg的该燃料,则放出的热量( ).
A.一定等于 3.010 7J B.一定大于 3.010 7J C.一定小于 3.010 7J D.可能等于 3.010 7J
➢解析:根据燃料热值的概念可知3.0107J/kg, 是指1 kg该燃料完全燃烧时释放出的能量是
D .E 2/E 100%
➢解析:热机效率是指用来做有用功的能量和燃 料完全燃烧放出的能量之比.根据图示知燃气 内能E是燃料完全燃烧放出的能量,而有用机 械能是做有用功的能量,故正确答案选D.
➢答案:D
➢解题技巧:搞清楚热机工作时能量的走向,对 比机械效率的定义,以“用来做有用功的那部 分能量”为突破口.
➢关于热值和热机致车的计算 会结合热值和热 机效率的概念,求解热值、热机效率以及燃料 的质量.——例题频道例l、例2、例3.
➢环境保护 知道燃料的燃烧、热机的应用带 来的环保问题.——知识频道,例题频道例4.
知识频道
1.燃料的热值
➢(1)定义:1 kg某种燃料完全燃烧放出的热量, 叫做这种燃料的热值.
3.环境保护
➢ (1)热机对环境的污染:①大气污染:主要是二氧化 碳、二氧化硫、氮氧化物、粉尘等;②噪声污染.
➢ (2)保护环境采取的措施:①改进燃烧设备;②采 用集中供热;③充分开发利用无污染能源;④在
内燃机上安装消音装置.
➢ 说明:(1)环境污染不仅来源于工业、交通运输工 具,家庭炉灶和取暖设备也是环境污染的重要来 源,所以保护环境与我们每个人都有关。 (2)对于燃料燃烧释放的内能,既要有效在利用 它们,又要很好地控制污染。
探究专栏
➢ 理解例题4 学习热学知识后,两位同学设计了一 个测定液化气热值的实验:取500 g水放入锅中,用 温度计测得水的初始温度为20℃,读出液化气表的示 数为12.560 m3.然后用液化气给水加热,当温度计 的示数为80℃时,液化气表的示数为12.563 m3.[设
该燃料完全燃烧,c 水 4 .2 1 0 3 J/(k g C ),1 m 3某种气
➢ 阅题笔记:由于不计热损失,则Q吸=Q放,即
有m q c m t cV t.故 t mq , 然后再
代入数据,进行解答.
cV
➢建议:抓住吸热和放热之间的等量关系,仿照 热平衡问题的解法解答.
➢3.关于热机效率的计算 ➢【例3】 甲、乙两台汽油机,它们的输出功率
相同,假如它们的效率分别为30%和25%,那 么在相等的时间里,它们消耗的汽油量之比为
( k g C ) 0 . 5 k g ( 8 0 2 0 C ) 1 . 2 6 1 0 5 J
➢探完分析:在实验中,当定性探究问题时,可 以忽略一些次要因素,但当定量探究问题时, 次要因素就不能忽略,因为此时可能会“失之 毫厘,谬之千里”,造成实验失败.因而要根 据实际情况处理次要因素的影响.
➢说明:(1)燃烧是种化学变化,是化学能转 变为内能的过程,也就是常说的释放能量。 (2)热值概念中“1kg”指出热值是对一定质 量的燃料而言的,“某种燃料”说明热值与燃 料的种类有关,“完全燃烧”是指燃料烧完、 烧尽。
(3)“J/kg”是固、液体燃料热值的常用单位, 而气体燃料热值的常用单位是“J/m3”,读作 “焦每立方米”
➢阅题笔记:燃料燃烧的放热公式Q=mq,不仅 可以用来求热量,将其变形为q=Q/m或m=Q/q, 还可用来求燃料热值或质量.
➢建议:深刻理解热值概念,根据要求对公式灵 活变形.
2.关于热值的综合计算
➢【例2】卖火柴的小女孩在严寒中只能靠点燃 火柴取暖,已知一根火柴的质量约为0.065 g,
火柴的平均热值为 1.2107J,若/k不g计热量损
系,可对比物质密度的特性和密度与质量的关 系来理解.
弄清热机效率的含义
➢理解例题3 内燃机的能流图如图12—4—1所 示,若燃料完全燃烧,则内燃机的效率可表示 为( ).
A . ( E 1 E 2 E 3 E 4 ) /E 1 0 0 %
B .E 1/E 100%
C . ( E 1 E 3 E 4 )/E 1 0 0 %
➢(2)单位:焦/千克(J/kg),读作焦每千克. ➢(3)燃料燃烧放热的计算公式:Q=mq(m为燃料
的质量,q为燃料的热值,Q为燃烧放出的热 量).
➢探究导引:生活中,我们常用煤、石油、天然 气、木柴、植物秸秆等作燃料获得能量.但经 验告诉我们,这些燃料释放能量的能力是不同 的,为了研究燃料释放内能的能力,人们引入 了燃料热值的概念.
➢解析:燃料的热值指1 kg某种燃料完全燃烧所 放出的热量,是燃料本身的一种特性,其大小 是个定值,故与燃料的质量、燃烧情况以及燃 烧条件无关,A、C、D错误.根据燃烧放热公 式Q=mq,燃料完全燃烧放出的热量与燃料热 值和燃料质量有关,仅仅是热值大,燃烧放热 未必多,故B选项正确.
➢答案:B ➢解题技巧:对于热值的特性和热值与热量的关
➢解答:(1)改进燃烧设备,加装消烟除尘装置, 可以减少烟尘的排放量;(2)气体燃料的污染小, 在城市普及煤气和天然气的使用.
先并清大气污染的来源,再提出相对应的建议. ➢阅题笔记:工业企业、交通运输工具、家庭炉
灶和取暖设备排放的烟尘废气是大气污染的主 要来源.
➢建议:联系生产、生活实际,进行分析讨论.
2.热机效率
➢(1)定义:用来做有用功的那部分能量和燃料完 全燃烧放出的能量之比,叫做热机效率.
➢(2)公式:
Q 有 用 /Q 总 100% .
➢(3)提高热机效率的主要途径: ①使燃料更充分燃烧;
②尽量减少各种热损失;
③简化机械传动部分,保持良好的润滑,减少 克服摩擦的机械能损失.
➢说明(1)由于热机工作时总有能量损失,所 以其效率不可能达到100%。 (2)热机效率表明了热机对燃料的利用率, 因此热机效率是验证热机性能的重要指标。
m c 水 q m 煤 水 气 t 4 .2 1 0 3 J 4 . / 2 ( k g 1 0 C 7 ) J / 8 k 0 g k g 5 0 C 0 .4 k g
➢答案:(1)80 kg (2)0.4 kg 中考中,热值的计算通常与物质升温吸热的计 算综合考查,难度一般为中等.
高的燃料是( ).
A.液化石油气
B.煤气
C.烟煤
D.木材
➢解析:根据燃料放热的热量公式Q=mq,可得 q=Q/m,分别使用各种燃料都满足一个月所需, 所以各种燃料提供的能量相同,可见需要的燃 料质量越小,则热值越高.所用液化石油气的 质量最小,故正确答案为A.
➢答案:A
➢本题考查对热值公式的简单应用,要注意分析 出用各种燃料提供的能量是否相同.也可以根 据热值概念的定义作出解答.
中考预览
➢【例6】 (2006·南通)小明家最近安装了一台太 阳能热水器,容积为80 L,装满水后,问:
➢(1)热水器中水的质量是多少? ➢(2)将这些水温度升高50℃,所吸收的热量若用
燃烧煤气获得,需要完全燃烧多少煤气?
[ C 水 4 . 2 1 0 3 J / ( k g C ) , q 煤 气 4 . 2 1 0 7 J / k g ]
➢答案:(1)1.26150J (2)这个实验方案不可 行,因为液化气燃烧时放出的热量只有一部分 被水吸收,还有一部分被锅吸收和散失到了空 气中,所以液化气燃烧放出的热量不能直接得 出,虽然体积可以得出,但不能通过q=Q/ △V来计算液化气的热值.
例题频道
题型分类解析
➢1.关于热值的简单计算
➢【例l】 四口之家分别单独使用不同种类的燃 料时平均月消耗量分别为:木材约200 kg,烟 煤约80 kg,液化石油气约30kg,煤气约60 kg. 假设这四种燃料都已经完全燃烧,那么热值最
相关文档
最新文档