12.2 热量与热值(共21张PPT)2023-2024学年沪粤版九年级上册物理

(共21张PPT)
第十二章　内能与热机
12.2　热量与热值
1.复述热量的概念，查阅热值表。
2.重点:说出燃料的热值的概念并会进行简单计算。
3.通过进行“探究物体吸收或放出热量”的实验，培养团队协调合作及动手能力。
1.在预习的过程中要记住热值的定义，自己应用热值的公式进行一些简单的计算。
2.实验探究可以根据实验装置图选择实验仪器，要仔细观察实验过程中出现的现象，然后思考为什么，合作探究时间约20分钟。
·导学建议·
先由热传递可以改变物体的内能得出热量的概念，再由实验得出同种物质吸收或放出的热量跟质量和温度变化有关，最后再学习热值，要让学生知道热值是物质的一种性质，只和物质的种类有关，和其他因素无关。
什么叫做热量
1.在物理学中，把在热传递过程中物体内能改变的多少叫做　热量　，物体吸收热量，内能　增加　，放出热量，内能　减小　。
2.热量通常用符号　Q　表示，在国际单位制中，热量的单位与　内能　的单位相同，都是　焦(J)　。
热
量　
增加　
减
小　
Q　
内能　
焦(J)　
探究物体吸收或放出的热量
3.对于同一种物质水而言，水吸收或放出的热量跟　水的质量　和　温度变化　有关。
4.本实验的主要器材有铁架台、　酒精灯　、　温度计　、量筒、烧杯、石棉网和手表。其中量筒的作用是　可以控制水的多少　，手表的作用是　可以根据加热时间的长短来粗略判定水吸收热量的多少　。
水的质量　
温度变化　
酒精灯　
温度计　
可以控制水的多
少　
可以根据加热时间的长短来粗略判定水
吸收热量的多少　
燃料的热值
5.实验表明，质量相等的不同燃料，在完全燃烧时所放出的热量是　不相等　的。在物理学中，把某种燃料　完全燃烧时　所放出的　热量　与燃料　质量　的比叫做这种燃料的热值，它的符号是　q　，单位是　J/kg　。燃料完全燃烧时所放出的热量Q＝　qm　。
不相等　
完全燃烧时　
热量　
质量　
q　
J/kg　
qm　
6.通过查表可知汽油的热值是　4.6×107 J/kg　，表示的意义是　1 kg的汽油完全燃烧放出的热量是4.6×107 J　。则2 kg的汽油完全燃烧放出的热量是　9.2×107　J。
7.现代火箭用液态氢作燃料，主要是因为它具有 (　C　)
A.较大的比热容 B.较低的沸点
C.较大的热值 D.较高的凝固点
4.6×107 J/kg　
1 kg的汽油完全燃烧放出的热量是4.6×107 J　
9.2×107　
C
8.关于燃料的热值，下列说法中正确的是 (　A　)
A.燃料的热值与燃料的种类有关，与燃料的质量和燃烧状况无关
B.燃烧1 kg某种燃料放出的热量叫做这种燃料的热值
C.燃料燃烧时，质量越大，热值越大
D.燃料不完全燃烧时的热值比完全燃烧时的热值小
A
9.(多选)为提高燃料的利用率，下列方法可行的是 (　AB　)
A.把块状燃料粉碎成粉末状
B.用鼓风机向炉膛吹气
C.利用热值大的燃料
D.向锅炉加大燃料的投放量
AB
物体吸放热的多少
1.用同样的炉火烧开温度相同的一壶水(A壶)与半壶水(B壶)。
(1)哪壶水需要加热的时间长？
答　A壶水需要的时间长。
(2)哪壶水吸收的热量多？
答　A壶水吸收的热量多。
(3)这说明了物体吸收或放出热量的多少与什么因素有关？
答　物体的质量。
答　A壶水吸收的热量多。
答　物体的质量。
2.往两个同样的水壶中倒入质量相等的水，A壶内倒入的是10 ℃的水，B壶内倒入的是90 ℃的水，用同样的炉火把它们烧开(加热到100 ℃)。则:
(1)哪壶水需要加热的时间长？
答　A壶水需要加热的时间长。
(2)哪壶水吸收的热量多？
答　A壶吸收的热量多。
(3)这说明了物体吸收热量的多少又与什么因素有关？
答　物体的温度变化。
答　A壶水吸收的热量多。
答　物体的温度变化。
热值
3.请大家从下列几种燃料的热值表中找出:干木柴、柴油、汽油等生活中常见的几种燃料的热值。
几种燃料的热值
固体 q/(J·kg－1) 固体 q/(J·kg－1)
干木柴 1.2×107 焦　炭 3.0×107
烟　煤 2.9×107 木　炭 3.4×107
无烟煤 3.4×107
液　体 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
气　体 q/(J·m－3)
天然气 7.1~8.8×107
氢　气 1.4×108
液化气 4.9×107
煤　气 1.8×107
(1)柴油的热值是多少？它的物理意义是什么？
答　q柴油＝3.3×107 J/kg；1千克的柴油完全燃烧时放出的热量为3.3×107 J。
(2)3 kg的柴油完全燃烧，它放出的热量是多少？
答　Q＝mq＝3.3×107 J/kg×3 kg＝9.9×107 J。
答　Q＝mq＝3.3×107 J/kg×3 kg＝9.9×107 J。
思考:
4.在某特种专用汽车测试中，汽车在一段平直的公路上匀速行驶5.6 km，受到的阻力是3.0×103 N，消耗燃油1.2 kg(假设燃油完全燃烧)，若燃油的热值q＝4×107 J/kg。
(1)这些燃油完全燃烧放出的热量。
(2)本次测试中专用车牵引力所做的功。
(3)已知热机效率η＝×100%(式中W为热机在某段时间内对外所做的功，Q为它在这段时间内所消耗的燃油完全燃烧所产生的热量)，则该专用车的热机效率是多少？
解　(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%。
现代生活中重要的交通运输工具——汽车，与我们的生活走得越来越近了。
(1)某单缸汽油发动机气缸的活塞面积是120 cm2，做功冲程中活塞移动的距离是30 cm，气体的平均压强是5×105 Pa。汽油的热值是4.6×107 J/kg，每次做功耗油0.2 g，则气体一次膨胀对活塞做的功是　1800　J；若每次做功过程中90%的汽油完全燃烧，每次汽油燃烧放出的热量是　8.28×103　J；排气过程中，废气温度　降低　，内能　减少　。
1800　
8.28×103　
降低　
减少　
(2)汽油机的效率很低，主要原因之一是　废气　带走了大量的能量。
废气