(共18张PPT)
12.4 机械能与内能的相互转化(第3课时)
苏科版九年级上册第十二章《机械能和内能》
学习目标
1 吸放热公式的理解和使用。
2 燃料燃烧放热公式的理解和使用。
3 会计算加热器的加热效率。
新课引入
3.0×107J/kg 、2.4×103J/(kg·℃)是表征酒精特征的两个物理量,它们依次表示的是酒精的______和______.
分别表示 、
。
热值
比热容
1kg的酒精完全燃烧放出的热量为3.0×107J
1kg的酒精温度提高1℃需要吸收的热量为2.4×107J
新课导入
物体吸热公式:_________
Q吸=cm△t
燃料燃烧放热公式:________或_________
Q放=mq
Q放=vq
用燃气灶烧开水,燃气燃烧放出的热量能全部被吸收吗?为什么?
合作探究
炉灶的效率:
汽车发动机的效率:
例1.用燃气灶烧水,燃烧0.5kg的煤气,使50kg的水从20℃升高到70℃.已知水的比热容为4.2×103J/(kg·℃),煤气的热值为4.2×107J/kg.求:(1)0.5kg煤气完全燃烧放出的热量;(2)水吸收的热量;(3)燃气灶的效率.
(1)Q放=2.1×107J (2)Q吸=1.05×107J (3)η=50%
典例分析
典例分析
例2. 某家庭用的燃气热水器,将20kg的水从20 oC加热到60 oC,完全燃烧了0.21m3的煤气。已知水的比热容为4.2×103J/(kg ℃),煤气的热值为4×107J/m3。试求:
(1)煤气完全燃烧放出的热量是多少?
(2)水吸收的热量是多少?
(3)燃气热水器的效率为多少?
8.4×106J 3.36×106J 40%
例3.天然气是常用的一种能源.某用户用天然气将50㎏的水从20 ℃加热到60 ℃.已知水的比热容c水=4.2×103J/(㎏·℃),天然气的热值q=4.2×107J/m3.求:(1)水升高的温度;(2)水吸收的热量;(3)加热这些水所需要天热气的体积(设天然气完全燃烧、不计热量损失)
(1)△t=40℃ (2)Q吸=8.4×106J (3)V天然气=0.2m3
典例分析
典例分析
例4.国庆期间,小明一家去户外野炊。他们使用木炭作为燃料,已知这种木炭的热值是2.94×107J/kg,水的比热容为4.2×103J/(kg·℃),求:
(1)1kg木炭完全燃烧放出的热量是多少?
(2)若这些热量全部被锅内30℃的水吸收,可将多少kg水加热至100℃?
(1)2.94×107J (2)100kg
典例分析
例5.完全燃烧0.1kg煤油释放的热量为_________J,若这些热量的42%被水吸收,可以将10kg的水由20℃加热到___________℃ [q煤油=4.6×107J/kg,c水=4.2×103/(kg ℃)]
4.6×106J
66
典例分析
例6.液化气灶较原来的煤炉灶使用更方便,效率更高。现用效率为50%的液化气灶把5kg初温为20℃的水加热到70℃ ,需要消耗___________kg的液化气,已知水的比热容为4.2×103J/(kg·℃) ,液化气的热值为4.2×107J/kg
0.05
典例分析
例7.如图所示某型号四轮汽车质量为2.4×103 kg,当它以72km/h的速度在平直的路面上匀速行驶时,受到的阻力为800N,每行驶100km消耗的汽油为10L。完全燃烧1L汽油释放的能量为3.7×107 J。求:(g取10N/kg)
(1)汽车匀速行驶100km所做的有用功。
(2)汽车以72km/h的速度匀速行驶时,汽车的效率。(结果精确到0.1%)
(3)汽车以72km/h的速度匀速行驶时,牵引力的功率。
(1)8×107J (2)21.6% (3)16000W
1.小明用酒精灯将质量为100g、初温为20℃的水加热到90℃(未沸腾),共燃烧了7g酒精[c水=4.2×103J/(kg℃,酒精的热值为q=3×107J/kg]。则( )
A.水吸收的热量是2.94×107J,效率为14%
B.水吸收的热量是2.94×104J,效率为14%
C.水吸收的热量是2.94×107J,效率为1.4%
D.水吸收的热量是2.94×104J,效率为1.4%
当堂训练
B
2. 把5kg、40℃的水烧开,需要完全燃烧多少千克的干木柴? [已知水的比热容4.2×103J/(kg·℃) ] ,干木柴的热值为1.2×107J/kg,外界为标准大气压,设燃料完全燃烧放出的热量20%被水吸收)
当堂训练
3.燃气灶烧水时,把质量为2kg、初温为20℃的水加热到100℃,共燃烧了0.02m3天然气(假设天然气完全燃烧).已知水的比热容为4.2×103J/(kg·℃),天然气的热值为8.4×107J/m3.求:
(1)水吸收的热量;
(2)天然气完全燃烧放出的热量;
(3)燃气灶烧水时的效率.
当堂训练
6.72×105J 1. 68×106J 40%
当堂训练
4.已知酒精的热值是3.0×107J/kg,水的比热容是4.2×103J/(kg·℃)。用酒精灯给烧杯中100g的水加热,水温度从20℃上升到60℃,消耗了2.8g酒精,此过程中水吸收的热量 _____J,酒精灯的加热效率是______。
5.某功率恒为69kW的汽车,以34.5m/s的速度在平直公路上匀速行驶10min,完全燃烧了2.3kg汽油(q汽油=4.5×107J/kg)。求该车在此过程中:
(1)牵引力多大?
(2)发动机的效率是多少?
(1)2000N;(2)40%
当堂训练