資源簡介

12.2 熱量與熱值
學習目標
1.復述熱量的概念,查閱熱值表。
2.重點:說出燃料的熱值的概念并會進行簡單計算。
3.通過進行“探究物體吸收或放出熱量”的實驗,培養團隊協調合作及動手能力。
學法指導
1.在預習的過程中要記住熱值的定義,自己應用熱值的公式進行一些簡單的計算。
2.實驗探究可以根據實驗裝置圖選擇實驗儀器,要仔細觀察實驗過程中出現的現象,然后思考為什么,合作探究時間約20分鐘。
【預習導學】
知識點1什么叫作熱量
1.在物理學中,把在熱傳遞過程中物體內能改變的多少叫作 ,物體吸收熱量,內能 ,放出熱量,內能 。
2.熱量通常用符號 表示,在國際單位制中,熱量的單位與 的單位相同,都是 。
知識點2探究物體吸收或放出的熱量
3.對于同一種物質水而言,水吸收或放出的熱量跟 和 有關。
4.本實驗的主要器材有鐵架臺、 、 、量筒、燒杯、石棉網和手表。其中量筒的作用是 ,手表的作用是 。
知識點3燃料的熱值
5.實驗表明,質量相等的不同燃料,在完全燃燒時所放出的熱量是 的。在物理學中,把某種燃料 所放出的 與燃料 的比叫作這種燃料的熱值,它的符號是 ,單位是 。燃料完全燃燒時所放出的熱量Q= 。
6.通過查表可知汽油的熱值是 ,表示的意義是 。則2 kg的汽油完全燃燒放出的熱量是 J。
7.現代火箭用液態氫作燃料,主要是因為它具有 ( )
A.較大的比熱容　　　B.較低的沸點
C.較大的熱值 D.較高的凝固點
8.關于燃料的熱值,下列說法中正確的是 ( )
A.燃料的熱值與燃料的種類有關,與燃料的質量和燃燒狀況無關
B.燃燒1 kg某種燃料放出的熱量叫作這種燃料的熱值
C.燃料燃燒時,質量越大,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
9.(多選)為提高燃料的利用率,下列方法可行的是 ( )
A.把塊狀燃料粉碎成粉末狀
B.用鼓風機向爐膛吹氣
C.利用熱值大的燃料
D.向鍋爐加大燃料的投放量
【答案】1.熱量　增加　減小
2.Q　內能　焦(J)
3.水的質量　溫度變化
4.酒精燈　溫度計　可以控制水的多少　可以根據加熱時間的長短來粗略判定水吸收熱量的多少
5.不相等　完全燃燒時　熱量　質量　q　J/kg　qm
6.4.6×107 J/kg　1 kg的汽油完全燃燒放出的熱量是4.6×107 J　9.2×107
7.C　8.A　9.AB
【合作探究】
任務驅動1物體吸放熱的多少
1.用同樣的爐火燒開溫度相同的一壺水(A壺)與半壺水(B壺)。
(1)哪壺水需要加熱的時間長
(2)哪壺水吸收的熱量多
(3)這說明了物體吸收或放出熱量的多少與什么因素有關
2.往兩個同樣的水壺中倒入質量相等的水,A壺內倒入的是10 ℃的水,B壺內倒入的是90 ℃的水,用同樣的爐火把它們燒開(加熱到100 ℃)。則:
(1)哪壺水需要加熱的時間長
(2)哪壺水吸收的熱量多
(3)這說明了物體吸收熱量的多少又與什么因素有關
【答案】任務驅動一
1.(1)A壺水需要的時間長。
(2)A壺水吸收的熱量多。
(3)物體的質量。
2.(1)A壺水需要加熱的時間長。
(2)A壺水吸收的熱量多。
(3)物體的溫度變化。
任務驅動2熱值
3.請大家從下列幾種燃料的熱值表中找出:干木柴、柴油、汽油等生活中常見的幾種燃料的熱值。
幾種燃料的熱值
固體 q/(J·kg-1) 固體 q/(J·kg-1)
干木柴 1.2×107 焦　炭 3.0×107
煙　煤 2.9×107 木　炭 3.4×107
無煙煤 3.4×107
液　體 q/(J·kg-1)
酒　精 3.0×107
柴　油 3.3×107
石　油 4.4×107
汽　油 4.6×107
煤　油 4.6×107
氣　體 q/(J·m-3)
天然氣 7.1~8.8×107
氫　氣 1.4×108
液化氣 4.9×107
煤　氣 1.8×107
思考:
(1)柴油的熱值是多少 它的物理意義是什么
(2)3 kg的柴油完全燃燒,它放出的熱量是多少
4.在某特種專用汽車測試中,汽車在一段平直的公路上勻速行駛5.6 km,受到的阻力是3.0×103 N,消耗燃油1.2 kg(假設燃油完全燃燒),若燃油的熱值q=4×107 J/kg。
(1)求這些燃油完全燃燒放出的熱量。
(2)求本次測試中專用車牽引力所做的功。
(3)已知熱機效率η=×100%(式中W為熱機在某段時間內對外所做的功,Q為它在這段時間內所消耗的燃油完全燃燒所產生的熱量),則該專用車的熱機效率是多少
【答案】任務驅動二
3.(1)q柴油=3.3×107 J/kg;1千克的柴油完全燃燒時放出的熱量為3.3×107 J。
(2)Q=mq=3.3×107 J/kg×3 kg=9.9×107 J。
4.(1)Q=mq=1.2 kg×4×107 J/kg=4.8×107 J
(2)W=Fs=fs=3.0×103 N×5.6×103 m=1.68×107 J
(3)η=×100%=×100%=35%。
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