热量与热值-PPT课件5-粤教沪科版.pptx
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1、1、改变物体内能的两种方式分别是什么? 做功和热传递,它们在改变物体内能上是等效的。2、热传递的实质是什么? 内能的转移,能量形式不发生改变。3、怎样描述和量度热传递过程中内能改变的多少?,复习巩固,把物体在热传递过程中内能改变的多少叫做热量。当仅有热传递时,物体吸收热量,内能增加;放出热量,内能减少。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)。一根火柴完全燃烧放出的热量约为103J。,一、什么叫做热量,我们从经验可知,对同一种物质来说,例如,水吸收或放出的热量跟水的质量和温度变化有关,它们之间存在怎样的关系呢?让我们通过实验来进行研究。,探究物体吸收和放出
2、的热量,活动1:探究水的吸热与其温度变化、质量的关系,实验器材:铁架台一个,酒精灯一盏,温度计一支,量筒一个,相同的烧杯几个,钟表一支。,A. 探究水的吸热与温度变化的关系,1、水吸收热量的多少可以根据加热时间的长短来粗略判定。,物理学中对于一些看不见摸不着的现象或不易直接测量的物理量,通常用一些非常直观的现象去认识或用易测量的物理量间接测量,这种研究问题的方法叫转换法。,实验方案,2、根据这一思路,设计实验装置,烧杯中盛有100mL(即100g)的水。酒精灯对水加热后,选取一个温度作为起始温度开始计时,并将水每升高相同温度(例如5)所用时间记录下在下表中。,实验中,当水升高的温度相同时,加热
3、的时间基本相等,这表明,当质量一定时,水吸收的热量与升高的温度成 。,质量100g的水,实验的起始温度 ,20,正比,数据处理,实验结论,B. 探究水的吸热与水的质量的关系,实验方案,1、水吸收热量的多少仍根据加热时间的长短来粗略判定。,2、烧杯中盛质量不同的水。酒精灯对水加热后,升高相同温度(例如5)所用时间记录下在下表中。,实验表明,当升高的温度相同时,水吸收的热量跟它的质量成 。,数据处理,质量不同的水,实验时升高相同温度,实验结论,正比,想一想,你能用上面的实验装置,探究物体温度降低时所放出的热量与物体的质量、温度变化的关系吗?,能。撤去酒精灯,让同一杯水慢慢冷却,记录降低相同温度所用
4、时间;质量不同的水,降低相同温度,记录所用时间。,进一步的研究表明,当物体温度升高或者降低时,它吸收或放出的热量与物体质量的大小,温度的变化多少成正比英国物理学家焦耳经过长期的实验研究得出:1kg纯水温度升高1吸收的热量是4.2x103J;1kg纯水温度降低1时所放出的热量也是4.2x103J。,注意:热量是一个过程量,只能说一个物体吸收或放出多少热量,不能说含有或具有多少热量。,例:下列关于热量的说法正确的是()A热水比冷水含热量多B一大桶水比一小桶水含热量多C一个物体内能越多,它具有的热量越多D热量是热传递过程中传递能量的多少,D,温度:表示物体冷热程度的物理量,它是大量分子的集体表现。内
5、能:物体内部所有分子动能与分子势能的总和,与物体的温度有关,同一物体,温度越高,内能越大。热量:在热传递过程中,物体内能的改变量。它是一个过程量,而内能是一个状态量。,温度、内能和热量,1、下列说法中的“热”字,其中是指“热量”的是()A热膨胀 B摩擦生热C天热极了 D熔化吸热,D,2、下列关于温度、热量和内能说法正确的是 ()A热量总是从高温物体传给低温物体B物体从外界吸收了热量,温度一定升高C物体的温度越高,具有的热量越多D物体的内能增加,则一定是从外界吸收了热量,A,二、燃料的热值,我们知道,煤、石油、天然气等燃料燃烧时,放出热量。,木柴、煤等固体燃料,汽油、柴油等液体燃料,天然气等气体
6、燃料,想一想:你能列举一些常见燃料吗?它们属于哪类?,燃料燃烧过程:燃料的化学能转化为内能,干木柴、煤 、焦炭等属于固体燃料汽油、柴油、酒精等属于液体燃料氢气、天然气、液化石油气等属于气体燃料,思考:分别用干木柴、煤、液化气烧开一壶5kg的水,所需燃料的多少一样吗?,实验表明,质量相同的不同燃料,在完全燃烧时所放出的热量是不相等的。例如:1kg干木柴完全燃烧,能放出1.2107J的热量;而1kg汽油完全燃烧,能放出4.6107J的热量,几乎是干木柴的4倍。,某种燃料完全燃烧放出的热量与所用该燃料的质量(或体积)之比,叫做这种燃料的热值(用q表示)。定义式:q=Qm (适用于固体或液体燃料) q
7、=Q/V(适用于气体燃料)单位:焦每千克 焦每立方米 符号:J/kg 或 J/m3物理意义:描述不同燃料完全燃烧放热本领的物理量。,质量为m的燃料完全燃烧释放出的能量: Q=qm Q:燃料完全燃烧放出的热量 m:燃料的质量 q: 燃料的热值体积为V的气体燃料完全燃烧放出的热量: Q=qV Q:燃料完全燃烧放出的热量 V:燃料的体积 q: 燃料的热值,几种常见燃料的热值,由表可知不同燃料的热值一般不同,干木柴的热值是q=1.2107 J/Kg,其物理意义是什么?,表示:kg的干木柴完全燃烧放出的热量是1.2107 J。,热值是燃料的一种特性与燃料的种类有关,与燃料的质量及是否完全燃烧无关。同种燃
8、料的热值是定值,不同燃料的热值一般不同。,酒精的热值是q=3.0107 J/Kg,其物理意义是什么?,表示:kg的酒精完全燃烧放出的热量是3.0107 J。,想一想 500g汽油完全燃烧,可以放出多少热量?,已知:q=4.6107J/kg m=500g=0.5kg求:Q解:Q=qm=4.6107J/kg0.5kg=2.3107J;答:0.5kg气油完全燃烧释放的热量是2.3107J。,1、完全燃烧多少千克酒精能释放出1.2108J的热量?,已知:Q=1.2108J 酒精的热值:q=3.0107J/kg求:m解:所需酒精质量:,2、将一瓶酒精用去三分之一,则剩余酒精的密度和热值 ()A都不变B都
9、变为原来的三分之二C热值不变,密度变为原来的三分之二D热值变为原来的三分之二,密度不变,A,三、热效率,汽车行驶,汽油的化学能能完全释放出来吗?燃烧放出的热量能全部被被有效利用吗?,在多数情况下,燃料不可能完全燃烧,因此,燃料燃烧释放出来热量往往少于根据热值计算出来的热量。另外燃烧放出的热量也不可能全部被被有效利用。,热效率:有效利用的热量与燃料完全燃烧释放出的能量之比。定义式:=Q有Q放普通家用煤炉燃烧无烟煤的热效率只有15%普通烧煤锅炉的热效率约30现代化锅炉热效率高达90左右。,提高热效率的途径:1、改善燃烧条件,使燃料尽可能充分燃烧;2、尽可能减少各种能量损失。这样既可节约燃料,又可减
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