12.2
热量与热值?
教学目标
1.了解热量的概念,知道热量是在热传递过程中物体内能改变的多少。
2.知道当质量一定时水吸收的热量跟温度的升高成正比,升高的温度相
同时水吸收的热量跟它的质量成正比。
3.了解热值的概念,会根据热值来计算燃料完全燃烧放出的热量。
重、难点
教学重点:热量的概念,热值及燃料选择。
教学难点:热量的概念。
器材准备
教学过程
一、通过复习、引入新课
1.改变物体的内能的方式:做功和热传递。
2.热传递的的实质:
思考:是不是任意两个物体相互接触都会发生热传递呢?
相同点:内能都是从高温物体传到低温物体,或从物体的高温部分传到
低温部分;
二、新课教学
(一)什么叫热量
1.热量的概念:
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。
注意:(1)热量是为了描述和量度热传递过程中内能的变化而引入的,
热量是一个过程量,它对应于热传递的过程。
(2)一个物体的温度即使很高,也不能说它含有的热量多;
反之,物体的温度低,也不能说它含有的热量少。如果
没有发生热传递,即它的内能没有改变,就谈不上热量。
(3)在热传递过程中,高温物体内能减少,放出热量,低温物
体内能增加,吸收热量。
2.热量的表示符号和国际单位制单位:
热量是内能变化多少的量度,其单位应与内能单位一致。
(二)探究水吸收或放出的热量
思考:水吸收的热量与水的质量、水温升高的多少的关系。
1.提出问题:物体吸收或放出热量的多少与哪些因素有关?
2.引导学生根据生活经验和事实进行猜想。
问题讨论:
1.在家用燃气将初温相同一壶水与半壶水都烧开,它们温度变化量的关系
如何?谁吸收的热量多(你是如何判断的)?
2.将初温相同的一壶水烧成温水与烧成开水,水温的变化量如何?谁吸收
的热量多?
学生能从生活经验得出:
水的质量越大、温度升高的度数越多,吸收的热量也越多。
3.研究水的吸热与其质量、温度变化的定量关系
按照教材设计进行实验。
4.结论:
(1)水吸收的热量跟物体的质量成正比、与温度的变化量成正比。
(2)英国物理学家焦耳经过实验得出:
1kg纯水温度升高(或降低)1℃时,
吸收(或放出)的热量是
4.2×103
J。
5.拓展训练:
(1)1kg水温度升高1℃时,
吸收的热量是
4.2×103
J。
则:2
kg水温度升高1℃需吸收多少热量?
2
kg水温度升高10℃需吸收多少热量?
(2)1kg砂石温度升高1℃时,需吸收的热量是0.92×103J;与水对比,
你有什么发现?
1kg砂石温度升高10℃,需吸收多少热量?
10kg砂石温度升高10℃,需吸收多少热量?
10kg砂石温度从10℃升高到100℃,需吸收多少热量?
(三)燃料的热值
1.燃料:
(1)从生活中需要大量的热量引出热值问题
(2)列举生活中常见的燃料,并分类。
(3)思考讨论题:
不同燃料燃烧的过程有哪些相同点和不同点?
学生交流后,教师及时总结,明确燃料燃烧过程都要放热,但质量相
等的不同燃料完全燃烧放出的热量不相等。
2.热值:表示燃料燃烧时放热本领。
热值的定义:1kg的某种燃料完全燃烧放出的热量,叫做这种燃料的热值。
热值的单位:焦耳每千克
3.查看热值表,回答问题:
(1)哪一种燃料的热值最大?说说它表示的意思
(2)火箭为什么用液态氢做燃料?
练一练:
(1)查一查酒精的热值是多少?说说它表示的意思。
(2)3kg的酒精完全燃烧一半可放出多少热量?剩余酒精的热值是多少?
(3)3kg的酒精完全燃烧可放出多少热量?
4.燃烧的效率问题和污染
多媒体投影展示锅炉烟囱、蒸汽机车冒黑烟等类似情景,提出问题让
学生思考:这些燃烧存在哪些问题?
组织学生交流,最后归结到燃烧效率和环境污染两个方面,指出燃料
不能完全燃烧会浪费燃料,降低效率,造成污染。
引导学生分析燃料燃烧所产生热量的流向,知道哪些是有用的,哪些被
浪费掉了,进一步理解效率的意义。
比较普通家用煤炉、普通燃煤锅炉和现代化锅炉的效率时,通过多媒体投
影、挂图展示相关情景。
引申:让学生知道节约能源、减少污染是可持续发展观的重要目标。
小结
1.热量的概念:热量是在热传递过程中物体内能改变的多少。
2.物质吸热多少与的它的质量及温度的升高的量的关系。
3.热值的概念:
4.根据热值来计算燃料完全燃烧放出的热量。
练习设计
1.热量是为了描述和量度
______而引入的物理量,它的单位是
。
2.干木柴的热值是1.2×107J/kg,它的物理意义是
。
如完全燃烧
kg的干木柴,可以放出3.6×107J的热量。
3.物体吸收或放出的热量跟
和
有关。当质量
一定时,物体放出的热量跟降低的温度
;当降低的温度相
同时,物体放出的热量跟它的质量
。
4.
西气东输第一期工程主干线西起塔里木盆地的轮南油气田,向东途径九个
省区,最终到达上海,年输送天然气1.2×1010m3,即年输气质量为
g。
若这些天然气完全燃烧,则放出热量
J。(管道内天然气的密度
为6kg/m3,天然气的热值是5×107J/kg)
5.单位质量的某种燃料燃烧放出的热量,叫做这种燃料的热值。这种说法是否
正确?为什么?
6.有人说,物体的温度越高,所含的热量越多。这种说法正确吗?为什么?
7.关于燃料和热值,以下说法中正确的是(
)
燃料的热值与燃料的质量无关
容易燃烧的燃料,热值一定大
煤的热值大于干木柴的热值,燃烧煤放出的热量一定比燃烧干木柴
放出的热量多
为了提高锅炉的效率,一定要用热值高的燃料
8.煤油的热值为4.6×107J/kg,100g煤油完全燃烧可放出多少热量?
9.某校教师组织兴趣小组调查学校使用的几种炉灶的能量利用效率。他们发
现学校的一个老式锅炉烧水时,经常冒出大量的黑烟,且烧水时锅炉周围
的温度很高,锅炉的效率很低。请你根据调查中发现的现象分析此锅炉效
率低的原因,并提出相应的改进措施。