12.4 机械能与内能的相互转化
第2课时 热值 热量的综合计算
知识梳理
1. 燃料的燃烧过程是________能转化为________能的过程.
2. 燃料________燃烧放出的热量与燃料的________之比,叫作这种燃料的热值.
3. 热值用________表示,单位是________.
4. 质量为m的燃料,完全燃烧放出的热量Q放=________.
5. 炉子的热效率是指水吸收的热量Q吸与燃料完全燃烧放出的热量Q放之比, 即η=_____.
课堂作业
1. (2019·海南)2019年6月5日,我国首次用固体燃料运载火箭把“文昌物联一号”卫星成功送上太空.火箭发射时要选用热值________(大/小)的固体燃料,燃料的质量减少,热值________(变小/不变).
2. 关于燃料的热值,以下说法正确的是( )
A. 燃料的热值与燃料的燃烧情况有关
B. 1 g汽油和2 kg汽油,它们的热值是一样的
C. 煤的热值比干木柴大,燃烧煤放出的热量一定比干木柴的多
D. 容易燃烧的燃料,热值一定大
3. (2020·南京鼓楼区二模)利用图示甲、乙装置(燃烧皿内燃料和烧杯内液
体未画出),既可以比较不同液体的比热容,又可以比较不同燃料的热
值.则下列关于这两个实验的说法正确的是( )
A. 研究的对象都是烧杯中的液体
B. 都要控制燃料燃烧放热快慢相同
C. 结论都能从比较温度计示数的变化量得出
D. 温度计升高温度的多少都反映液体吸收热量的多少
4. 已知汽油的热值是4.6×107 J/kg,完全燃烧500 g汽油.
(1) 燃烧500 g汽油产生的热量是多少?
(2) 若这些热量的50%被水吸收,使水温升高了40 ℃,则水的质量大约是
多少?[c水=4.2×103 J/(kg·℃)]
5. 酒精的热值是3.0×107 J/kg,表示的物理意义是_______________________.一杯酒精倒出一半,剩下酒精的热值________(变大/不变/变小).
6. 可燃冰燃烧后仅会生成少量的二氧化碳和水.根据测算,1 m3可燃冰可以分解释放出160 m3以上的天然气.完全燃烧5 m3可燃冰产生的热量至少为____________(天然气的热值为3.2×107 J/m3).试写出可燃冰具备的两条优点:______________、______________.
7. 下列关于比热容和热值的说法正确的是( )
A. 物体的质量越大,它的比热容越大 B. 物体的比热容跟物体吸收或放出的热量有关
C. 燃烧时放出热量多的燃料热值大 D. 燃料的热值与燃料是否完全燃烧无关
8. 有一家庭分别单独使用不同种类的燃料时的平均月消耗量约为:干木柴200 kg,烟煤80 kg,液化石油气30 kg,煤气60 kg.这四种燃料中热值最高的是( )
A. 液化石油气 B. 煤气 C. 烟煤 D. 干木柴
9. 比较酒精和碎纸片这两种材料的热值,小明用图甲所示的装置进行实验,图中燃烧皿、
烧杯a和b、温度计均完全相同,烧杯中盛有相同质量的水.实验时,分别点燃放在两个燃烧皿中的酒精和碎纸片,通过石棉网给烧杯加热,直至酒精和碎纸片完全烧尽.
燃 料 加热前水温T1/℃ ① ___________________
10 g酒精
② _______________
(1) 小明设计了一个记录实验数据的表格,其中①②两项内容漏写了,请你帮他补充完整.
(2) 实验装置如图甲所示,你认为图中横杆、温度计、烧杯、铁圈、燃烧皿等器件在铁架台上的安装顺序应是________(由下而上/由上而下).为了使两支温度计示数变化明显,请提出你的建议:________________.
(3) 实验中通过比较________________来比较酒精和碎纸片燃烧放出的热量不同.小明记下了各个时刻a、b烧杯中水的温度,绘制了图乙所示的图像,若热损失相同,则可初步判断________的热值较大.
(4) 实验后,小明根据实验数据利用公式Q=cmΔt算出了水吸收的热量,结合“10 g酒精”这一数据,算出了酒精的热值,请判断小明算出的酒精热值是否可靠,并说明理由:________________________________________________.
10. 已知无烟煤的热值是3.36×107 J/kg,完全燃烧多少千克的无烟煤能放出1.68×107 J的热量?如果这些热量的60%被60 kg的某种液体吸收,使该液体的温度升高了80 ℃(未发生物态变化),那么这种液体的比热容是多大?
11. 用燃气灶烧水,使50 kg的水从20 ℃升高到90 ℃,燃气灶烧水的效率是40%,已知煤气的热值为4.2×107 J/kg.求:[c水=4.2×103 J/ (kg·℃)]
(1) 水吸收的热量.
(2) 煤气完全燃烧放出的热量.
(3) 需要消耗煤气的质量.