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课件网) 第十四章 内能的利用 第3节 热机的效率(第1课时) 课程标准(2022年版) 本节要点 3.3.1 从能量转化的角度 认识燃料的热值. 1.了解内能的利用在人类发展史上的 重要意义. 2.了解燃料的热值.(重点) 3.掌握燃料热值的有关计算.(重难点) 比较不同燃料的放热能力 1. 演示实验：探究煤油和酒精的放热能力. 如图所示，有两套完全相同的装置甲、乙，烧杯中加入质量和初 温都相同的水，再在甲、乙的燃烧器皿中分别加入质量相同的煤 油和酒精，待燃料都完全燃烧后记录 两支温度计的示数.其中一次数据如下： 燃料 加热前的水温/℃ 燃料燃尽后的水温/℃ 煤油 25 44 酒精 25 34 水升高的 温度 转换法 煤油 实验提示： (1)在比较不同燃料放热能力的实验中，水的质量相等.目的：通过比 较水升高的温度比较水吸收的热量，从而比较燃料放出的热量. (2)燃料的质量要相同，但加热时间可以不同，即加热时间对该实验 没有影响. 热值 q 酒精 3.0×107 J/kg 液氢 1.4×108 J/kg 焦炭 3.0×107 J/kg 焦炉煤气 约1.7×107 J/m3 汽油 4.6×107 J/kg 沼气 约1.9×107 J/m3 C A. 燃烧2 g焦炭放出6×107 J的热量 B. 燃烧3 m3沼气放出9×107 J的热量 C. 火箭利用液氢做燃料，是因为它的热值较大 D. 2 kg焦炭的热值是1 kg焦炭的两倍 热值是燃料本身的一种属性，一般不变，只与燃料的种类有 关，与放出的热量、质量和燃料是否完全燃烧无关(比如：1 kg煤和1 t煤的热值一样). A. 燃料燃烧越充分，其热值越大 B. 燃料的热值越小，完全燃烧放出的热量越少 C. 一瓶酒精用去三分之一，剩余酒精的热值将减小 D. 焦炭的热值是3.0×107 J/kg，完全燃烧1 kg焦炭能放出3.0×107 J 的热量 D 与燃料燃烧放热有关的计算 1. 求燃料放出的热量时，从公式Q放＝mq和Q放＝Vq中选取. (1)燃料的热值q的单位为J/kg时，计算燃料燃烧放出的热量时用公 式：Q放＝mq. (2)燃料的热值q的单位为J/m3(燃料为气体)时，计算燃料燃烧放出的 热量时用公式：Q放＝Vq. (3)单位：Q—焦耳(J)、m—千克(kg)、V—立方米(m3)、q—焦每千克 (J/kg)或焦每立方米(J/m3). 2. 与比热容有关的综合计算. 燃料燃烧放热还经常与物质吸热综合起来进行计算. 解：完全燃烧2 kg煤油放出的热量 Q放＝mq＝2 kg×4.6×107 J/kg＝9.2×107 J 答：完全燃烧2 kg煤油放出的热量为9.2×107 J. 变式2 [科学思维]一个成人参加一次马拉松长跑消耗的能量为 1.32×107 J. 这些能量需要完全燃烧多少千克的干木柴才能得到？ (q干木柴＝1.2×107 J/kg) 答：这些能量需要完全燃烧1.1 kg的干木柴才能得到. 解：由题可知，1 m3可燃冰分解后，可释放出200 m3的天然气，这 些天然气完全燃烧放出的热量 Q放＝Vq天然气＝200 m3×3.57×107 J/m3＝7.14×109 J 答：1 m3可燃冰释放出的天然气完全燃烧放出的热量是7.14×109 J. 变式3 (2024·泰安中考)某地利用地热资源建立温泉浴池.某温泉池 注入了6×103 kg的水，初始水温为42 ℃，一段时间后水温降至 30 ℃，放出的热量为Q，已知c水＝4.2×103 J/(kg·℃)，q天然气＝ 3.2×107 J/m3.求： (1)Q的大小； 解：(1)水温下降时，放出的热量 Q＝c水m水Δt＝4.2×103 J/(kg·℃)×6×103 kg×(42 ℃－30 ℃)＝ 3.024×108 J 答：(1)Q的大小为3.024×108 J； (2)完全燃烧多少立方米的天然气放出的热量与Q的大小相等. 答：(2)完全燃烧9.45 m3的天然气放出的热量与Q的大小相等. 做功 压缩 2.3×108 比热容 1.2×107 不变 6.72×105 热传递 不变 不变 4.2×109 1.25×104 (
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