第七章 热现象
复习课件
1.定义:
2.摄氏温度:单位: _____;符号:____
物体的冷热程度叫温度
摄氏度 ℃
一、温 度
7.1 温度 温度计
规定:0 ℃—标准大气压下冰水混合物的温度
100 ℃—标准大气压下沸水的温度
0~100 ℃之间等分100份,每份就是 1 ℃。
冰水混合物
0 ℃
沸水
100 ℃
摄氏温度的规定:
放入冷水中
放入热水中
胀
缩
工作原理:液体的热胀冷缩
1.温度的测量工具:温度计
二、温度计
温度计的构造:
液泡
液柱
刻度
缩口
实验室用温度计
体温计
2.常用温度计的使用方法:
使用前:观察它的 ,判断是否适合待测物体的温度;并认清温度计的 以便准确读数。
使用时:温度计的 被测液体中,不要碰到 ;温度计玻璃泡浸入被测液体中 ,待温度计的 、再读数;读数时 ,视线与 中 相平。
量程
分度值
玻璃泡全部浸入
容器底或容器壁
稍候一会儿
示数稳定后
玻璃泡要继续留在被测液体中
温度计
液柱的上表面
3.分类及比较:
分类
实验用温度计
寒暑表
体温计
用途
测物体温度
量程
-20℃~110℃
分度值
所 用
液 体
水 银
煤油(红)
酒精(红)
水银
特殊
构造
玻璃泡上方有缩口
使用
方法
使用时不能甩,测物体时不能离开物体读数
使用前甩可离开人体读数
测室温
测体温
-30℃~50℃
35℃~42℃
1℃
1℃
0.1℃
如图是测量液体温度的几幅图,其中正确的是哪些?
答:d图、f图、g图中的乙是正确的。
例1.2008年4月,娄底市出现了首例“手足口”病例之后,引起了市政府的高度重视,要求各地学校每天对学生进行晨检、晚检,并报告检查情况,其中就用了到体温计。图甲是一支常见体温计的示意图,它的量程是 ℃,它的分度值为 ℃。由此可知体温计的测量结果比实验用温度计更精确,但因液柱太细难以读数,所以体温计具有特殊构造,其横截面如图乙所示,A为向外凸起的弧形玻璃面,要看清体温计中液柱的位置就应沿 方向观察(“A”、“B”或“C”),这是利用
图甲
图乙
35~ 42
0.1
A
凸透镜能成正立放大的虚像
例2.在我国北方的冬天,气温为—40℃,则冰块的上表面的温度为 ,下表面的温度为 ,底部的水的温度为 。
例3.0℃的冰与0℃的水相比较,冷热程度是( )
A.0℃的冰比0℃的水冷 B.0℃的水比0℃的冰冷
C.0℃的冰与0℃的水冷热程度相同
D.无法比较
—40℃
0℃
4℃
C
熔化:物质从固态变成液态的过程叫做熔化。
凝固:物质从液态变成 固态的过程叫做凝固。
固态
液态
熔 化
凝 固
物态变化:物质从一种状态变为另一种状态的过程。
一、熔化和凝固概念:
7.2熔化与凝固
相同点:
1.从固态变成了液态
2.在熔化过程中都需要吸热
不同点:
1.海波(硫代硫酸钠)熔化时温度保持不变。处于固液共存状态(有固定的熔化温度--熔点)
2.蜂蜡熔化时,温度不断上升。没有固液共存状态(没有固定的熔化温度--没有熔点)
像海波(硫代硫酸钠)那样,熔化时具有一定的熔化温度的这类固体叫做晶体。
像蜂蜡那样,熔化时没有一定的熔化温度的这类固体叫非晶体。
二、固体的熔化规律
实验器材——海波、蜂蜡
固体
晶 体:
非晶体:
实例:海波、冰、石英、水晶、食盐、萘、 明矾、各种金属等。
实例:松香、玻璃、蜂蜡、沥青、橡胶等。
有一定的熔化温度。
没有一定的熔化温度。
相同点
◆熔化时都要吸热。
不同点
◆晶体是在一定温度下熔化的,即晶体熔化时有熔点。 非晶体没有一定的熔化温度,即非晶体没有熔点。
(熔点:熔化时的温度)
◆ 晶体的熔化过程处于固液共存的状态,温度不变;非晶体熔化时不存在固液共存的状态,温度升高。
晶体和非晶体的区别
晶体熔化的条件:
温度达到熔点;
能继续吸热。
几 种 常 见 晶 体
几 种 常 见 非 晶 体
◆ 凝固是熔化的逆过程。
◆ 物质凝固时都要放热。
◆ 晶体凝固过程中温度保持不变,这个温度叫做晶体的凝固点。同一晶体的凝固点与熔点相同,非晶体没有凝固点。
1.晶体和非晶体的凝固特点
2.晶体凝固的条件:
温度达到凝固点;
能继续放热。
三、凝固
小结
固态
液态
1.
熔化
凝固
2.固体
晶体
晶体熔化时温度不变(有熔点)
同种晶体的熔点和凝固点相同
非晶体:
熔化过程和凝固过程都是固液共存状态
没有熔点
熔化和凝固都没有固液共存状态
3.晶体熔化条件:
(1)温度要达到熔点。(2)能继续吸热。
同时具备
晶体凝固条件:
(1)温度要达到凝固点。(2)能继续放热。
同时具备
(吸热)
(放热)
(熔化和凝固是互逆过程)
4.同种晶体物质,熔点=凝固点。
时间/分
1.如图两种物质在固态时温度随时间的变化曲线。请根据图象回答下列问题。
(2)温度升高的是 段温度不变的是 段,AB段处于 状态,BC段处于 状态,CD段处于 状态,吸热的是_________ 段。
(1)由图判断出 图线是晶体,该晶体的熔点是 ,熔化时间是 分钟,另一图线的物质可能是 。
1
2
3
4
5
6
7
180
200
220
240
甲
乙
A
B
C
温度℃
乙
请你一试
210℃
非晶体
AB、CD
D
BC
固体
固液共存
液体
AB、BC、CD
2.黑龙江北部的漠河镇气温曾经达到过-52.3℃,这时还能使用水银温度计吗?
答:不能使用水银温度计。因为水银的凝固点是-39℃,水银早凝固了,测不出温度值。
从表中看出,应该使用甲苯或酒精做测温物质的温度计。
应该使用什么样的温度计?
3.雪天路面上有厚厚的积雪,为了使积雪很快融化,常在路面上喷洒盐水,这是因为:( )
A.盐水使冰的熔点降低
B.盐水使冰的熔点升高
C.洒上盐水后,可使冰雪的温度升高到0℃而熔化
D.洒上盐水后,可使冰变成冰水混合物,温度为0
A
4.下列说法中不正确的是( )
A.任何固态物质熔化时,都要吸热
B.晶体在熔化时,温度不变
C.任何固态物质都有一定的熔化温度,这个温度叫做该物质的熔点
D.晶体在熔化过程中,温度虽不变,但仍然要吸收热
C
5.物体在吸收热后,它的温度将( )
A.一定上升
B.一定不变
C.有可能上升,也有可能不变
D.以上说法都不对
C
6.在下图中,属于非晶体凝固图象的是( )
A.
B.
C.
D.
D
7.如图所示是两种物质的凝固现象,根据图像判断 是晶体(填A或B),从图中的凝固曲线可以看出凝固需要的时间为 min,物质凝固过程中,其状态处于 ,它需要不断的___热,温度保持___________,图中可以看出其凝固点为 。
B
4
固液共存
放
不变
50℃
8.图所示是-10℃的冰块受热后,冰块在溶解过程中温度随时间变化的图象。
(1)开始加热的最初5分钟内冰块是 态。
(2)5—15分钟内冰块逐渐 ,是 与 共存。(3)到20分钟时,冰全部变成 ℃的水了。
固
熔化
固态
液态
5
9.在气温-20℃的冬天,河面上冰的上表面
温度是__℃,冰的下表面温度__℃ 。
10. 如图所示,把装有碎冰块的试管插入烧杯里的碎冰块中,然后对烧杯底部缓缓加热,当烧杯内的冰块熔化一半时,试管里的冰块将( )
A.全部熔化 B.不熔化
C.熔化一半 D.开始熔化
-20
0
B
11. 如图所示是海波的熔化图像,根据该图像能够获得合理的信息有
信息一:海波的初温为25℃;
信息二:_____________________________________;
信息三:__________________________________________。
海波是晶体
海波的熔点是48℃
汽化
吸热
液化
放热
汽化方式
蒸发
沸腾
液化
方法
降低温度
压缩体积
影响蒸发快慢的因素
1.液体温度的高低
2.液体表面积的大小
3.液体表面上空气流动的快慢
定义:
沸腾条件
温度达到沸点
继续吸热
液态 气态
在一定温度下,在液体表面和内部同时发生的剧烈的汽化现象
定义:液体在任何温度下都能 发生,并且只在液体表面发生的缓慢的汽化现象
7.3汽化和液化
一、汽 化
1.定义:物质由液态变成气态叫做汽化
2.汽化方式
①蒸发
作用:蒸发
吸热制冷
②沸腾
定义 :
影响快慢的因素:
图象
现象:水中形成大量的气泡,上升,变大,到水面破裂开来,里面的( )散发到空气中。
定义 :
条件 :
特点:
A
B
C
在任何温度 下、在液体表面进行的,比较缓慢的汽化现象
液体温度、液体表面积、液体表面空气流动的速度
在一定温度下、在液体表面和内部同时进行的,比较剧烈的汽化现象
达到沸点,继续吸热
虽然继续吸热,但温度保持不变
沸点
水蒸气
沸点与气压的关系:一切液体的沸点都是气压减小时降低,气压增大时升高。
蒸发和沸腾
相同点:① ②
不同点:①
②
③
都需要吸热 都是汽化
蒸发只发生在液体表面、沸腾在液体表面和内部同时进行
蒸发在任何温度下进行、沸腾只能在一定温度下进行
蒸发比较缓慢、沸腾比较剧烈
液化定义: 叫液化。
方法: 。
好处: 。
作用:液化 热
物质从气态变为液态
⑴ 降低温度;⑵ 压缩体积
体积缩小便于运输
放
二、液化
习题巩固:
1.夏天使用电扇,使人感觉凉爽,这是因为( )
A.电风扇吹得是凉风
B.电风扇吹风使空气温度降低
C.身上汗水蒸发加快,蒸发时吸热
D.人体温度传给周围空气
C
2.打预防针用酒精棉球涂在皮肤上消毒,有凉的感觉,这是因为( )
A.酒精温度低
B.酒精会挥发
C.酒精蒸发从人皮肤上吸热而致冷
D.以上说法都不对
C
3.浮着一层油的菜汤不易变冷,这是因为( )
A.油比水散热慢
B.菜汤原来温度高
C.水分蒸发会吸收大量的热
D.浮油阻碍了水分的蒸发
D
4.喝开水的时候,人们经常向水面吹气,这样喝起来就不太烫,这是因为( )
A.向水面吹气,加快了水的蒸发,而水蒸发要吸热,使水的温度降低
B.将冷气吹入水中,使水温度降低
C.吹气体使热水下沉,冷水留在上部
D.以上说法都不对
A
5.在室内,将一支温度计从装酒精的容器中抽出,它的示数( )
A.一直升高
B.一直降低
C.先升高后降低
D.先降低后升高
D
6.在古代唐朝的皇宫里,夏天由宫女推动高大的水车,将水洒在宫殿的房顶上,水再顺房顶流下,这样做的目的是( )
A.为了新奇美观
B.为了寻欢作乐
C.为了清洁房顶
D.为了解暑降温
D
7.刚从开水中捞出的熟鸡蛋在手中不太烫,过一会儿反而很烫,这是因为( )
A.蛋的内部温度很高,有热逐渐散发出来
B.蛋壳不善于传热,把里面的热传递出来需要一段时间
C.蛋壳末干时,壳上的水蒸发吸热
D.以上说法都不正确
C
8.用电吹风能很快将湿头发吹干利用的是哪种方式来加快蒸发( )
A.提高液体温度
B.增大液体的表面积
C.加快液面上的空气流动
D.以上三种方式都用上了
D
7.4升华和凝华
?
固态
液态
气态
熔化
凝固
汽化
液化
升华
(吸热)
(吸热)
(放热)
(放热)
?
凝华
一、升华:
二、凝华:
2.条件:(遇冷) 凝华放热。
1.定义:物质从气态直接变成固态叫凝华。
1.定义: 物质从固态直接变成气态叫升华。
2.条件:升华吸热
冬天的清晨在鸡冠花上的霜
冬天的清晨树上的树挂
-5℃时在窗上出现的冰花
气态 固态
(放热)
凝华
干冰是在大气压下,以-78.5℃存在的固体二氧化碳。?????
液态二氧化碳冷却到-21.1℃、压强为0.415Mpa就形成固态。
干冰在常温下易升华,____大量的热。
吸收
舞台的“烟雾”之谜
舞台上喷出的干冰瞬间升华,从周围吸热,导致温度下降,周围的水蒸气遇冷液化成小水珠,即我们所见到烟雾。
练习:要使洗过的衣服尽快干,请写出四种有效的方法。
答:⑴将衣服展开,增大与空气的接触面积。⑵将衣服挂在通风处。⑶将衣服挂在阳光下或温度教高处。⑷将衣服脱水(拧干、甩干)。
解释“霜前冷雪后寒”?
答:霜前冷:只有外界气温足够低,空气中水蒸气才能放热凝华成霜所以“霜前冷”。雪后寒:化雪是熔化过程,吸热所以“雪后寒”。
锅底出现小孔时,可用焊锡的熔点是232℃。焊锡焊过的锅放在1000 ℃以上的火焰上烧水时,为什么焊锡不被熔化?
答:锅里的水沸腾时,水的温度保持不变,而锅的温度跟水的温度基本相同,低于锡德熔点,因此焊锡不会熔化,故能用来烧水。
3.下面哪些现象是升华( )
A.放在木箱中的卫生球过一段时间会变小
B.夏天清晨,植物上常有露水
C.洒在地上的水变干了
D.放在冷冻室的鲜肉变硬了
1.物质由 态直接变为 态的过程叫升华,升华时要 热。
基础训练
2.哈尔滨寒冷的冬天,公园里冰雕作品会一天天减小,这是 现象。
固
气
吸
凝华
A
5.冬天早晨看到的霜,是空气中的水蒸气( )
A.凝固而成的
B.直接凝华而成的
C.液化而成的
D.先液化后凝固而成的
4.日光灯用久了,两头会发黑,这是日光灯的灯丝( )
A.先凝华后升华形成的
B.凝固形成的
C.先升华后凝华形成的
D.先升华后凝固形成的
C
B
7.5 物质结构的微观模型
1.物质是由 组成的。
2.一切物体的分子都在
①扩散现象:
不同物质在相互接触时,彼此进入对方的现象。
③扩散现象说明: A分子在做不停的无规则的运动
B分子之间有间隙
④分子运动与物体运动要区分开:
分子
不停地做无规则的运动。
扩散、蒸发等是分子运动的结果,而飞扬的灰尘,液、气体对流是物体运动的结果。
②影响扩散快慢的主要因素:温度。温度越高,扩散越快
3.分子间有 。
①当分子间的距离d=分子间平衡距离 r ,引力=斥力。
②d<r时,引力<斥力,斥力起主要作用。
③d>r时,引力>斥力,引力起主要作用。
④当d>10r时,分子之间作用力十分微弱,可忽略不计。
练习气体扩散现象装置下面放二氧化氮,这样做的目的是什么?
答:防止二氧化氮扩散被误认为是重力作用的结果。
①固体和液体很难被压缩, ②固体很难被拉断、钢笔写字、胶水粘东西都是因为什么?
答: ①分子之间的斥力起主要作用②分子之间引力起主要作用。
破镜不能重圆的原因是什么?
答:镜块间的距离远大于分子之间的作用力的作用范围, 镜子不能因分子间作用力而结合在一起。
相互作用的引力和斥力
例1:
下列现象中不能表明分子做无规则运动的是( )
A.“SARS”病毒可以通过“飞沫”传染
B.向一杯水中滴一滴红墨水,过一会儿整杯水都红了
C.把磨得很光的铅板和金板长久的压在一起,金板中铅,铅板中有金
D.配制过氧乙酸消毒液时,能闻到刺鼻的气味
A
例2:细棉线一拉就断,细铁丝不易拉断,这是因为( )
A.棉线分子间没有引力,铁丝分子间有引力
B.棉线分子间有斥力,铁丝分子间没有斥力
C.棉线比铁丝软的缘故
D.棉线、铁丝分子间都有引力和斥力,但棉线分子间的引力小于铁丝分子间的引力
D
1.对下列现象的解释正确的是( )
A.打开香水瓶盖后,能闻到香味,说明分子在永不停息地运动
B.封闭在容器内的液体很难被压缩,说明分子间有引力
C.用手捏海绵,海绵的体积变小了,说明分子间有间隙
D.铅笔笔芯用了一段时间后会变短,说明分子间有斥力
A
练:
2.下列现象能用分子热运动理论解释的是( )
A.空气流动形成风 B.冰糖放入水中使水变甜
C.扫地时,灰尘飞扬 D.春天,细雨绵绵
3.小明在卧室里,闻到了妈妈在厨房炒菜的香味,这个现象说明了( )
A.气体分子在不停地运动
B.气体分子的运动是无规则的
C.气体分子之间有相互作用力
D.气体分子是非常小的
B
A
物体内部所有分子热运动的动能与分子势能的总和,叫做物体的内能。
一切物体在任何情况下都有内能
2.影响内能大小的因素:
(1)质量:它决定分子的数目;
(2)温度:它决定分子运动的剧烈程度;
(3)体积和状态:影响分子的间距及分子间的相互作用的强弱,即分子的势能。
1.定义:
一、内能的初步概念
(1)利用内能来加热;从能的角度看,这是内能的转移过程。
(2)利用内能来做功;从能的角度看,这是内能转化为机械能。
3.内能的利用:
7.6内能 能量转化
4.内能与机械能的区别:
(1)定义:
(2)影响因素不同:
(3)物体总具有内能,但不一定具有机械能
内能是物体的内部分子动能与分子势能的总和
机械能是物体的动能和势能的总和
内能的大小与物体的质量、状态、温度、体积有关
机械能由物体的整体运动状态和相对位置决定的
1)热传递可以改变物体的内能
热传递:使温度不同的物体接触,低温物体温度升高,高温物体温度降低。(条件:温度差,实质:能量的转移 )热传递传递的是内能(热量),而不是温度。
传递方式是:传导、对流和辐射。
5.改变物体内能的两种方法:
2)热量:在热传递过程中传递内能的多少。
物体吸收热量时,内能增大,放出热量时,内能减少。
3)做功可以改变物体的内能:
外界对物体做功,物体的内能增加;物体对外界做功,物体本身的内能减少。(实质:物体间能的形式相互转化)
4)做功和热传递改变内能的区别:
由于它们改变内能上产生的效果相同,所以说做功和热传递改变物体内能上是等效的。但做功和热传递改变内能的实质不同,前者能的形式发生了变化,后者能的形式不变。
5)温度、热量、内能 区别:
△温度:表示物体的冷热程度。
温度升高
内能增加
不一定吸热。如:钻木取火,摩擦生热。
△热量:是一个过程。
吸收热量
不一定升温。如:晶体熔化,水沸腾。
内能不一定增加。如:吸收的热量全都对外做功,内能可能不变。
△内能:是一个状态量
内能增加
不一定升温。如:晶体熔化,水沸腾。
不一定吸热。如:钻木取火,摩擦生热。
指出下列各物理名词中“热”的含义:
热传递中的“热”是指:
热现象中的“热”是指:
热膨胀中的“热”是指:
摩擦生热中的“热”是指:
热量
温度
温度
内能
练习:
1.下列说法正确的是( )
A.静止在地面上的冰块无内能
B.空中尺行的飞机比地面上静止的火车的内能多
C.动能大的物体内能一定大
D.自然界中任何状态下处于任何位置的物体都有内能
D
2.一个物体的温度不变,那么( )
A.它的内能一定不变 B.它的内能一定增大
C.它的内能一定减小 D.它的内能可能增大
D
3.下列事件属于利用内能做功的是( )
A.用暖水袋取暖 B.冬天室内用暖气供暖
C.内燃机使 汽车行驶 D.用电热 水器加热 水
C
4.冬天,双手反复磨擦,手会感到暖和;用嘴对着双手“呵气”手也会感到暖和,前者是利用 方式增加了手内能,后者是利用 方式增加了手的内能。
做功
热传递
能量既不会消灭,也不会创生,它只能从一种形式转化为其他形式,或从一个物体转移到其他物体,而能的总量保持不变。
二、能量守恒定律
它们能“永动”吗?
1.将一杯凉水放在室内,附近的空气温度越来越低,水的温度越来越高,水逐渐沸腾。
【能量转化的方向性】
2.把一块冰放在水里,水的温度逐渐升高,冰块越来越大。
3.轮胎和路面的温度降低,汽车自己运动起来。
【分析】
【结论】
能量的转化和转移具有一定的方向性。
这些现象会自发地进行吗?
1.下列关于物体内能的说法正确的是
A.物体运动速度越大,内能越大 B.静止的物体没有动能,但有内能
C.内能和温度有关,所以0℃的水没有内能 D.温度高的物体一定比温度低的物体内能大
2.关于温度、内能、热量三者的关系,下列说法正确的是
A.物体吸收热量,温度一定升高 B.物体温度升高,一定是吸收了热量
C.物体温度不变,就没有吸热或放热 D.物体温度升高,内能增加
B
D
3.关于物体内能的改变,下列正确的是
A.物体对外做功物体内能减少
B.物体吸收热量物体内能一定减小
C.对物体做功时,物体内能一定减少
D.物体放热时,物体内能一定增加
4.关于能量转化说法正确的是
A.砂轮磨刀有内能转化为动能
B.陨石进入大气层成为流星时内能转化为机械能
C.壶中水沸腾时壶盖跳动是水的动能转化为壶的动能
D.给自行车打气气筒发热机械能转化为内能
A
D
一、比热容
7.7比热容
1.比热容
或 J/(kg·℃)
焦耳/(千克·℃)
一定质量的某种物质,在温度升高时吸收的热量与它的质量和升高的温度乘积之比。
3.常用的比热容单位是:
2.公式:
4.物理意义:
单位质量的某种物质,温度升高1℃所吸收的热量。
5.水的比热容是:4.2×103J/(kg·℃)
读作:4.2×103焦耳每千克摄氏度
物理意义:1kg水每升高1℃需吸收热量4.2×103J。
(降低)
(放出)
关于比热容
1.物质的比热容跟密度相似,也是物质的特性之一。
2.对某种确定的物质来讲,比热容是一个确定的数值,跟物体质量的大小,温度改变的多少,物体的形状、体积、位置等无关,它仅与物质的种类和状态有关。
3.可以用比热容来鉴别物质的种类。
1.关于比热容,下列说法正确的是( )
A.物体的比热容跟温度有关
B.物体的比热容跟物体吸收和放出的热量有关
C.物体的比热容是物质本身的一种特性
D.物体的质量越大它的比热容越大
C
2.下列说法正确的是( )
A.一杯煤油用去一半,它的比热容减为原来的二分之一
B.吸收热量多的物质,比热容一定大
C.高温物体放出的热量一定多
D.质量相等的水和煤油,吸收了相同的热量,煤油升高的温度大于水升高的温度
D
3.在农业生产中,为了保护秧苗夜间不致受冻,傍晚时要向秧田里多灌些水,这是因为水的( )
A.密度大 B.比热容大
C.温度高 D.热膨胀大
B
二、热量的计算
热传递过程中吸收或放出的热量
热传递过程中,物体温度升高时,所吸收的热量为:
热传递过程中,物体温度降低时,所放出的热量为:
设比热容为c、质量m、初温t0、末温t、
Q=cm△t
Q吸=cm (t - t0)
实验表明:物体在吸热或放热过程中,物体的质量越大、比热容越大、温度变化越大,物体吸收或放出的热量就越多.
Q放=cm (t0 - t)
二、热量的计算
热平衡关系式:
Q吸=Q放
注意:
(1)正确理解公式中各量的物理意义;
(2)同一公式中各物理量的单位务必统一到国际单位制中来;
(3)如果发生了物态变化,则不能使用此公式 。
例1.质量为10kg的水的温度从25℃升高到65℃,水吸收了多少热量?
解析:Q吸=cm(t-t0)
=4.2 × 103J/(kg·℃) ×10kg × (65℃-25℃)
=1.68 × 106J
答案:水吸收了1.68 × 106J热量
例2.质量为2kg的沸水(100℃),温度降低了60℃,水放出了多少热量?
解析:Q放=cm(t0-t)
=4.2 × 103J/(kg·℃) ×2kg × 60℃
=5.04 × 105J
答案:水放出了5.04 × 105J热量
一、生活中的燃料
(一)燃料的种类:
固体燃料 如:干柴 煤等
液体燃料 如:汽油 柴油 酒精等
气体燃料 如:氢气 天然气等
(二)燃料燃烧过程:
化学变化,燃料的化学能转化为内能。
7.8燃料 能源与环保
1.热值:1kg某种燃料完全燃烧时化学能转化为内能的量(放出的热量)叫做这种燃料的热值。(热值用q表示)
2.单位:
J/Kg J/m3
读法:焦每千克 焦每立方米
如:干木柴的热值是q=1.3x107 J/Kg
物理意义:1kg的干木柴完全燃烧放出的热量是1.3x107J
(注:热值是燃料的一种性质,与燃料的质量无关)
二、热值
几种燃料的热值
{5C22544A-7EE6-4342-B048-85BDC9FD1C3A}物质
热值
物质
热值
氢
1.4x108 J/kg
酒精
3.0x107 J/kg
汽油
4.6x107 J/kg
焦炭
3.0x107 J/kg
煤油
4.6x107 J/kg
烟煤
约2.9x107 J/kg
柴油
4.3x107 J/kg
干木材
约1.2x107 J/kg
木炭
3.4x107 J/kg
太燃气
(7.1~8.8)x107 J/kg
无烟煤
约3.4x107 J/kg
煤气
约3.9x107 J/kg
二、热值
三、锅炉的效率
1.锅炉效率产生的原因
1)燃料通常是在锅炉中燃烧的;
2)燃料很难完全燃烧。
2.提高锅炉效率的方法
1)用煤磨成煤粉,用空气吹进炉膛;
2)加大受热面积;
3)减少烟气带走的热量。
四、能源与环保
石油、煤、太阳能、天然气、电力、水力等的分类
1.矿物能源(埋藏在地底下,能够提供能量的物质)
[ ]
3.按是否是自然界直接提供的
一次能源
二次能源
石油、煤、天然气
2.按可否再生
可再生能源 如:风力、水力等
不可再生能源 如:石油、煤、天然气等
燃料对环境的影响
煤燃烧时会排放出二氧化硫(SO2)、二氧化氮(NO2)等污染物。这些气体溶于雨水,会形成酸雨。
直接燃煤及其缺陷
森林受到酸雨破坏
酸雨对建筑物的破坏
酸雨的危害
污染的来源
汽车使用的燃料是汽油和柴油,它们燃烧的尾气中的主要污染物有一氧化碳、未燃烧的碳氢化合物、氮的氧化物、含铅化合物和烟尘等。
环境保护
(1)清洁能源的广泛应用
风能
水能
(2)开发新能源
太阳能
氢能
沼气
地热
潮汐
可燃冰
1.人类生活需要能量。下列能量主要由化学变化产生的是( )
A.电熨斗通电发出的热量
B.电灯通电发出的光
C.水电站利用水利产生的电能
D.液化石油气燃烧放出的热量
随堂练习
D
2.下列说法正确的是( )
A.天然气就是甲烷,所以它是纯净物
B.将石油分馏可以得到汽油、煤油等产品
C.煤不可再生,而石油可再生
D.天然气的主要成分是由碳和氢组成的气态碳氢化合物
D
3.下列物质排放到空气中,不会使空气受到污染的是( )
A.燃烧煤和石油产生的废气
B.化工厂排放的烟尘
C.机动车排放的尾气
D.绿色植物光合作用产生的气体
D
4.下列措施:①改进发动机的燃烧方式,使汽油充分燃烧;
②使用催化净化装置使有害气体转化为无害物质;
③使用无铅汽油;
④改用压缩天然气;
其中能够减少汽车尾气对空气污染的是( )
A.①② B.②③
C.①②③④ D.①②③
C
7.9热机
1.热机是把内能转化为机械能的机器。 (利用内能做功)
(蒸汽机、汽轮机、喷气发动机、)
2.内燃机:
是燃料在气缸内燃烧的机器,它分为汽油机和柴油机
3.冲程:活塞在汽缸内,从气缸的一端运动到气缸的另一端。
4.内燃机的四个冲程:各冲程的能量转化情况分析。
5.在汽油机的一个工作循环中,活塞往复运动两次、曲轴转动两圈、飞轮转动两圈 。 (4 :2:2:1)
一、热机
6.汽油机和柴油机的比较:
汽油机
柴油机
不同点
构造
顶部有一个火花塞。
顶部有一个喷油嘴。
吸气
冲程
吸入汽油与空气的混合气体
吸入空气
点燃方式
点燃式
压燃式
效率
低
高
应用
小型汽车、摩托车
载重汽车、大型拖拉机
相同点
冲程:活塞在往复运动中从汽缸的一端运动到另一端。
一个工作循环活塞往复运动2次,曲轴和飞轮转动2周,经历四个冲程,做功1次。
练习:
单缸四冲程汽油机工作时,依靠飞轮的惯性来完成的冲程是( )
A.吸气冲程和压缩冲程
B.吸气冲程和排气冲程
C.压缩冲程、做功冲程和排气冲程
D.吸气冲程、压缩冲程和排气冲程
D
二、热机效率
1.热机能量的损失:
(1)燃料未能完全燃烧;
(2)废气带走很大一部分能量;
(3)一部分能量消耗在散热上;
(4)克服磨擦做功。
2.热机效率
(1)定义:
用来做有用功的那部分能量和燃料完全燃烧放出的能量之比。
(2)公式:
η
=
————
Q有用
Q总
X100%
3.提高热机效率的主要途径:
(1)使燃料尽量燃烧;
(2)尽量减少各种热损失;
(3)采用先进的技术;
(4)减小因克服磨擦阻力而额外消耗的功。
练习:
1.一台单缸四冲程柴油机,每分钟消耗柴油200g,用来做有用功的能量是2.6X106J,求这台柴油机的效率多大?(3.3X107J/Kg)
2.质量为1000Kg的直升机,在50S内由地面匀速升到900米的高空,在此期间耗油500g求该直升机的效率?(q油=4.6X107J/Kg)
39.4%
38.3%
谢 谢