資源簡介

第四節(jié) 熱機效率和環(huán)境保護
導(dǎo)學(xué)目標(biāo)
1.從生活中體會不同燃料燃燒釋放熱量的本領(lǐng)不同，建立燃料熱值的概念.
2.能利用燃料的熱值表計算一定質(zhì)量的燃料完全燃燒所釋放的熱量.
3.了解熱機工作時能量的主要流向,對熱機效率有初步的認(rèn)識,大致說出提高熱機效率的途徑.
重點難點
重點:掌握熱值的概念和單位,根據(jù)熱值的定義會計算燃料燃燒時放出的熱量.
難點:理解熱值的實際物理意義及有關(guān)熱值的計算.
導(dǎo)學(xué)過程
一、燃料的熱值
活動一：請同學(xué)們自學(xué)教材P50~51完成以下問題。
固體 氣體
定義 某種燃料完全燃燒放出的______與所用該燃料的______之比，叫做這種燃料的熱值 某種燃料完全燃燒放出的______與所用該燃料的______之比，叫做這種燃料的熱值
符號 Q:燃料完全燃燒釋放的熱量m: 燃料的質(zhì)量q: 燃料的熱值 Q:燃料完全燃燒釋放的熱量V: 燃料的體積q: 燃料的熱值
公式 Q=______ Q=mV
單位 J/kg J/m3
二、熱機效率與環(huán)境保護
活動二：請同學(xué)們自學(xué)教材51~53頁完成以下問題
1.熱機效率
（1）定義：熱機運轉(zhuǎn)中，____________與燃料完全燃燒所釋放的能量的比值，稱為熱機效率。
（2）公式：=____________。
2.提高熱機的效率的途徑:
（1）減少____________中的熱量損失。
（2）盡量簡化____________部分，并選用優(yōu)良的潤滑材料減小______，以減小能量損失。
3.觀察下圖熱機的效率能否達到100％？為什么？
由圖可知，熱機工作時，并不能將燃料所蘊含的化學(xué)能全部用來對外做功，有很大一部分能量在工作中損耗掉了，即W我來闖關(guān)
1.關(guān)于燃料的熱值,下列說法中正確的是(　　)
A.燃料的熱值與燃料的種類有關(guān),與燃料的質(zhì)量和燃燒狀況無關(guān)
B.燃燒1 kg某種燃料放出熱量的大小等于燃料熱值的大小
C.燃料燃燒時,質(zhì)量越大,熱值越大
D.燃料不完全燃燒時的熱值比完全燃燒時的熱值小
2.關(guān)于熱機的效率，下列說法中正確的是（　　）
A．熱機做的有用功越多，效率就越高
B．相同的兩輛汽車，裝滿一箱油，能開的路程越大的效率越高
C．汽車開的速度越大，發(fā)動機的效率越高
D．熱機的效率越高，做的額外功就越少
3.為了節(jié)約能源,需要提高熱機的效率,下列措施不能提高熱機效率的是(　　)
A.讓燃料與空氣混合充分,使燃料燃燒得比較完全
B.在設(shè)計與制造熱機時要不斷改進與創(chuàng)新,以減少能量的損失
C.盡量減少熱機內(nèi)部各部件間的摩擦
D.盡量增加熱機的工作時間
4.合理分類和利用垃圾可以變廢為寶,在一定條件下,1 t垃圾能榨出170 kg燃料油,若燃料油的熱值為4.0×107 J/kg,則這些燃料油完全燃燒釋放出的熱量為______ J,燃燒時燃料油的化學(xué)能轉(zhuǎn)化為______能。
5.天然氣、煤氣的熱值和價格如表所示,在相同條件下使用______(選填“天然氣”或“煤氣”)更經(jīng)濟。小明家一個月用去70元的煤氣費,則小明家一個月所用煤氣完全燃燒放出的熱量為____________J。
物質(zhì) 天然氣 煤氣
熱值/(J·m-3) 7.5×107 3.9×107
單價/(元·m-3) 2.0 1.4
6.運-20飛機是我國研究制造的新一代大型運輸機，具有航程遠(yuǎn)、載重大、飛行速度快、巡航高度高、低速性能佳等特點。它的發(fā)動機是一種熱機，通過航空煤油在氣室中燃燒，使發(fā)動機獲得向前的動力。若運-20飛機在高空中飛行1h發(fā)動機提供的機械功為1.8×1011J，需要燃燒航空煤油5000kg。已知航空煤油的熱值為4×107J/kg。試求在這1h內(nèi)：
（1）航空煤油完全燃燒放出的熱量是多少？
（2）該飛機發(fā)動機的熱機效率是多大？
我的收獲
參考答案
導(dǎo)學(xué)過程
一、熱量 質(zhì)量 熱量 體積 mq
二、1.(1)對外做的有用功 (2) 2.（1）燃燒過程 （2）機械傳動 摩擦
我來闖關(guān)
1.A 2.B 3.D
4.6.8×109　內(nèi)
5.天然氣　1.95×109　
6.（1） （2）90%
解析：（1）由題意可知，需要燃燒航空煤油5000kg，航空煤油的熱值為4×107J/kg，根據(jù)熱值公式可知，航空煤油完全燃燒放出的熱量為
航空煤油完全燃燒放出的熱量為。
（2）由題意可知，在這1h內(nèi)，發(fā)動機提供的機械功為1.8×1011J，由（1）可知，在這1h內(nèi)，航空煤油完全燃燒放出的熱量為，則該飛機發(fā)動機的熱機效率為
該飛機發(fā)動機的熱機效率為90%。

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