北师大版9上物理 燃料的利用和环境保护01

新课讲解
二、燃料的有效利用
1.锅炉的效率 (1)锅炉有效利用的热量与燃料完全燃烧放出的热量之比，叫作锅
炉的效率。表达式为 η=（Q有效/Q总）x100% , 其中η表示锅炉 的效率，Q有效表示有效利用的热量，Q总表示燃料完全燃烧放出
的总热量。 (2)现代化大型锅炉的效率可达90%以上，一般小型锅炉的效率只 有60%左右。
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例:下表是一些燃料的热值,选项中判断正确的是( C )。
单位:J/Байду номын сангаасg
无烟煤 焦炭 酒精
3.4×107 3.0×107 3.0×107
煤油 汽油
氢
4.6×107 4.6×107 1.4×108
A.使燃料燃烧更充分,可以增大热值 B.燃料燃烧释放的热量越多，热值越大 C.现代火箭使用液态氢做燃料，是因为它具有较大的热值 D.汽油的热值是4.6x107J/kg，其值的大小与燃料的质量有关
拓展与延伸
布置作业
请完成《 少年班》P15-P18对应习题
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2.影响燃料有效利用的因素 一是燃料不可能完全燃烧; 二是燃料燃烧放出的热量散失很多，只有一部分被有效利用。 3.提高燃料利用率的方法 把固体燃料磨成粉末吹进炉膛内进行燃烧，加大送风量，可使 燃料燃烧得更充分。减少热量散失，如可以采用各种方法加大 受热面积，减少烟气带走的热量等。
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3.燃料的热值
某种燃料完全燃烧时化学能转化为内能的量(放出的热 定义
量)与其质量的比叫作这种燃料的热值,用字母q表示
单位
焦/千克(J/kg)，读作焦每千克。气体燃料的热值单位 是焦/立方米(J/m3 )
新课讲解
表示一定质量的燃料在完全燃烧时所释放的热量的 多少。燃料的热值是燃料的一种特性，它与燃料的 质量、体积等无关，只与燃料的种类有关。相同质 物理意义 量的不同燃料,在完全燃烧时放出的热量一般是不相 同的;如木炭的热值为3. 4x107J/kg,它表示 1kg 木炭 完全燃烧时所放出的热量是3.4x107J。同种燃料的热 值相同，不同种燃料的热值一般不同。

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思考？
前面我们学习了热机，知道热机通过燃烧燃料可以给 我们带来诸多方便和好处,那大家考虑一下，燃料燃烧有没 有给我们带来一些问题呢?
探究新知〔一〕
激发学习动机
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同学们知道的能够燃烧的物质有哪些?
讲授新知识
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课堂小结：你学到了什么？
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一．燃料的燃烧 １．燃料的种类及燃料燃烧的实质 ２．热值的定义．单位及简单计算
二．燃料的有效利用 １．炉子的效率 ２．有效利用燃料的途径 ３．燃料的利用与环境保护
谢谢观看！
三、热值
１．定义：1Kg某种燃料完全燃烧时化学能转化为内能的量〔放出 的热量〕叫做这种燃料的热值．〔热值用q表示〕
２．单位：
J/Kg J/m3
读法：焦每千克 焦每立方米
如：干木柴的热值是q=1.3x107 J/Kg
物理意义：１kg的干木柴完全燃烧放出的 热量是1.3x107 J
〔注：热值是燃料的一种性质，与燃料的质量无关〕
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探究新知〔二〕
请同学们根据以下问题自读课本“燃料的有效利用〞〔Ｐ29至Ｐ 30〕内容，然后答复以下问题： 〔１〕什么是锅炉的效率？ 〔２〕节约能源和有效利用燃料的途径和方法是什么？ 〔３〕举例说明，燃料燃烧对环境的污染主要是什么？
讲授新知识
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〔１〕燃料的燃烧是一种 化学 变化，在燃烧过程中，燃料的 化学 能 转化为 内 能。
〔２〕1Kg某种燃料完全燃烧 释放出的 热量 ，叫做这种燃料的热值．

在热机的各种能 量的损失中,废气 带走的能量最多.
废气 带走
归纳与小结
对于热机而言，燃料的不完全燃烧、汽缸部件吸热 后的热量散失、废气带走的热量和克服摩擦做功而消耗 的能量，都是引起能量损失的原因.因此，提高小结
提高热机效率的方法：
（1）设法利用废气能量，是提高燃料利用率的重要 措施. （2）在设计和制造热机时，要不断改进和创新，尽 量减少各种热量损失. （3）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.
课堂小结
1.燃料的热值只与燃料的种类有关.
2.燃料的热值公式：Q=mq或Q=vq.
3.热机的效率不可能达到100%. 4.热机效率的计算公式：
η= W有 ×100% Q放
5.有效提高热机效率对社会发展及环境保护具有重要意义.
课堂训练
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
热机对环境的影响：
1.热机对大气的影响： （1）产生有毒气体. （2）产生大量二氧化碳，造成温室效应. （3）产生粉尘. 2.热机产生噪音. 因此，提高热机效率，减少燃料的消耗，从而节约能源，减 少污染对环境保护有重要的意义.
如何保护我们的环境？
1.改进燃烧设备，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.
观察与思考
1.不同物质的热值一般相同吗？
不同.
2.不同物质的热值是否有相同的？
有.
3.哪种物质的热值最大 ？它是多少？表示的物理意 义是什么？
氢的热值最大，为1.4×108J，表示每千克的氢完全燃烧放出 的热量为1.4×108J.

感悟新知
知1－练
例 2 [中考·陕西] 在标准大气压下，使用煤气灶将2 kg的 水从20 ℃加热到100 ℃，水吸收的热量是_6_.7_2_×__1_0_5J， 若不计热量损失，此过程需要完全燃烧_0_._0_1_6_kg 的 煤气，这是通过_热__传__递__的方式增加了水的内能。未 使用完的煤气的热值_不__变___(填“变大”“变小”或 “不变”)。[ 水的比热容c水＝4.2×103 J/(kg·℃)，煤 气的热值q煤气＝4.2×107 J/kg]
感悟新知
知1－练
解题秘方：不计热量损失，煤气完全燃烧放出的热 量Q放＝Q吸，先用Q吸＝cm(t－t0)计算出水吸收的热 量；根据Q放＝mq计算出需要完全燃烧煤气的质量。
感悟新知
知1－练
解析：水吸收的热量Q吸＝c水m水Δt＝4.2×103 J/(kg·℃)×
2 kg×(100℃－20℃)＝6.72×105 J。不计热量损失，根据
Q吸＝Q放＝mq得， 需要完全燃烧煤气的质量m＝qQ煤吸气＝
6.72×105 4.2×107 J/
kJg＝0.016
kg。用煤气灶烧水的过程中，能量
发生了转移，是通过热传递的方式使水的内能增加；热值
是燃料的一种特性，未使用完的煤气的热值不变。
感悟新知
知1－练
2. [安徽模拟] 完全燃烧0.3 m3液化石油气放出的热量全部 被100 kg 水吸收，可以使水的温度升高到45 ℃。已知 水的比热容c水＝4.2×103 J/(kg·℃)，液化石油气的热值 q＝4.9×107 J/m3，则水的初温为 ___1_0___℃。
感悟新知
知1－练
(2)小聪从开始加热时，记录温度计的示数，待燃料 _全__部__燃__烧__(填“全部燃烧”或“燃烧相同的时间”)后， 小聪根据温度计的示数变化绘制出了 如图丙所示的图像，由图像可知， __汽__油____(填“酒精”或“汽油”) 的热值较大。