热量与热值
为比较不同的燃料, 为比较不同的燃料, 即使质量相同, 即使质量相同,完全 燃烧放出的热量也是 不同的, 不同的,
热值
燃料的热值
1.定义 定义 在物理学中,把1kg某种燃料在完全燃烧时所 在物理学中, 1kg某种燃料在完全燃烧时所 某种燃料在完全燃烧 燃料的热值。 放出的热量叫做这种燃料的热值 放出的热量叫做这种燃料的热值。 2.单位及符号 单位及符号 热值的符号:q 单位:J/kg(J/m3) 热值的符号: 单位: ( 3.意义 意义 无烟煤的热值为3.4× 无烟煤的热值为 ×107J/kg,表示的含义 ,
是否与水一样,要吸收 高1℃,是否与水一样 要吸收 ℃ 是否与水一样 3J的热量呢 4.2×10 的热量呢 的热量呢? ×
1千克水温度升高1℃,所需吸收的热 千克水温度升高 ℃ 所需吸收的热 所需吸收 千克水温度升高 量是4.2× 量是 ×103J. 1千克水温度降低 ℃,所需放出的热 千克水温度降低 所需放出 千克水温度降低1℃ 所需放出的热 量是4.2× 量是 ×103J.
热
量 热量是一个过程量, 热量是一个过程量,它 对应于热传递的过程。 对应于热传递的过程。 一个物体的温度即使很高, 一个物体的温度即使很高,也 不能说它含有 含有的热量多 不能说它含有的热量多
即
不能说:一个物体含有多少热量 一个物体 只能说:一个物体吸收了多少热量 一个物体
或放出了多少热量
如果过量饮食,以一名16岁的男生为例 运动量偏小, 如果过量饮食:以一名 岁的男生为例,青少 问题① 岁的男生为例, 问题① ,或运动量偏小,
固体燃料 草木、 草木、煤炭等
液体燃料 石油、 石油、酒精 汽油等
气体燃料煤气、天然气 等 煤气、 煤气
讨论:将一壶水放在燃烧的木柴上加热,
不久就升温了。现在,我们已经知道这是 因为水吸收了热量的缘故。 问:那么这些 热量从何而来? 燃料燃烧时放出的热量跟燃料的质量有
关 是从木柴燃烧时放出的热量来的
如果饮食偏少, 如果饮食偏少,(1.72×104J/kg)= ×102g 1.2×107J÷ )=7× × ÷ × )=
持呼吸、心跳、血液流动等一切生理活动;还有一 持呼吸、心跳、血液流动等一切生理活动; 部分转化为生物能储存在人体内。 部分转化为生物能储存在人体内。
转化为内能
食物提供
的热量
被人体吸收
内能发生转移 高温 物体
转移到
低温 物体
热
发生热传 思考:内能改变多少可以用什么来量度呢? 思考:内能改变多少可以用什么来量度呢? 递的条件 是有温差 存在 热量是物体内能改变的一种量度. 内能改变的一种量度 热量是物体内能改变的一种量度
量
1.定义
热传递过程中, 热传递过程中,物体
内能改变的多少叫做热量 叫做热量
同种燃料的质量越大, 同种燃料的质量越大, 燃烧时放出的热量越多
的木材和10kg的木材 的木材燃烧时放出的热 思考1:5kg的木材 的木材 的木材 量是否相同? 这说明什么?
燃料燃烧放出的热量的多少还与什么因素有关? 燃料燃烧放出的热量的多少还与什么因素有关?
煤油、酒精、纸屑烧水, 思考2:用质量相同煤油、酒精、纸屑烧水, 水升高的温度不 相同,这说明什么? 相同,这说明什么?
物体吸收了多少热量,物体的内能就增加了多少; 物体吸收了多少热量,物体的内能就增加了多少; 相反,物体放出了多少热量, 相反,物体放出了多少热量,物体的内能就减少了多少
2.符号 符号
Q
吸热时Q吸,放热时Q放
3.单位 热量和内能的单位焦(J) 热量和内能的单位焦
一根火柴完全燃烧放出的热量约为1000J 一根火柴完全燃烧放出的热量约为1000J
A一壶水 B半壶水
物体质量有关
探究物体吸收或放出的热量
10 °C 100 °C 90 °C 100 °C
说明: 说明: 讨论:两个同样的水壶中倒入质量相等的水,C 两个同样的水壶中倒入质量相等的水,
壶内倒入的是10 °C的水,D壶内倒入的是90 °C的水, 的水, 壶内倒入的是 的水, 壶内倒入的是 的水 用同样的炉火把它们烧开(加热到 加热到100 °C )。 用同样的炉火把它们烧开 加热到 C壶 问:1、哪壶水需要加热的时间长? 壶需要加热的 、哪壶水需要加热的时间长?
思考: 思考:
1kg的干木柴热值是多少 的干木柴热值是多少 0.5kg干木柴热值是多大 干木柴热值是多大
阅读教材p73最后一段文字并思考: 阅读教材p73最后一段文字并思考:
普通的家用煤炉燃烧无烟煤, 普通的家用煤炉燃烧无烟煤,燃烧 效率只有15%;普通燃煤锅炉, %;普通燃煤锅炉 效率只有 %;普通燃煤锅炉,燃烧效率 约为30%;现代化的锅炉, %;现代化的锅炉 约为 %;现代化的锅炉,燃烧效率可达 90%左右。 %左右。
表示1kg的煤在完全燃烧时所放出的热量为 ×107J。 的煤在完全燃烧时所放出的热量为3.4× 表示 的煤在完全燃烧时所放出的热量为 。
液化气的热值为4.9× 液化气的热值为 ×107J/m3,表示的含义
表示1m3的液化气在完全燃烧时所放出的热量为 ×107J。 的液化气在完全燃烧时所放出的热量为4.9× 表示 的液化气在完全燃烧时所放出的热量为 。
并不相等。 并不相等。
想一想:什么是完全燃烧呢? 什么是
就是燃料全部烧尽的意思, 关于完全燃烧—— 就是燃料全部烧尽的意思,即 燃料的燃烧必须与充足的氧气发生完全氧化反应。 燃料的燃烧必须与充足的氧气发生完全氧化反应。
燃料的热值
不同的燃料,即使质量相同, 不同的燃料,即使质量相同,完 全燃烧放出的热量也是不同的。 全燃烧放出的热量也是不同的。 我们该怎样比较不同燃料燃烧时 这种放热性能优劣中找出: 干木柴、柴油、汽油等生活中常见的 几种燃料的热值。 思考: (1) 柴油的热值是多少?它的物理 意义是什么?
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× 放出的热量为 ×107焦
(2) 3 Kg 的柴油完全燃烧,它放出 的热量是多少?
科学实验表明: 科学实验表明
物体放出或吸收热量的多少 跟物体质量的大小成 跟物体质量的大小成 质量的大小
正比, 正比
跟物体温度变化多少成 跟物体温度变化多少成 温度变化
探究物体吸收或放出的热量
英国物理学家焦耳经过长期的实验研究得出
?问:1千克的其他物质 温度升 问 千克的其他物质,温度升 千克的其他物质
什么是燃烧效率? 什么是燃烧效率? 怎样提高燃料的燃烧效率? 怎样提高燃料的燃烧效率?
燃料燃烧燃料利用效率 在实际利用燃料中 在实际利用燃料中,燃料很难完全燃 利用燃料 而且放出的内能不能被完全利用, 烧,而且放出的内能不能被完全利用, 有效利用的只是其中一部分. 有效利用的只是其中一部分. 炉子的效率: 炉子的效率:有效利用的热量与完全 燃烧时放出的热量的比值. 燃烧时放出的热量的比值.
人体吸收食物提供的能量将会过量的储存在人体内, 人体吸收食物提供的能量将会过量的储存在人体内, 年每天最少需要摄入的淀粉量是: 年每天最少需要摄入的淀粉量是: 引发肥胖症;
人体吸收食物提供的能量无法提供正常生理活动需要的能量, 人体吸收食物提供的能量无法提供正常生理活动需要的能量, 问题② 食物提供的热量被人吸收后转化为内能, 问题②:食物提供的热量被人吸收后转化为内能, , 还要消耗体内正常储存的内能,这对于处在发育期的青少年, 还要消耗体内正常储存的内能,这对于处在发育期的青少年 使人们保持体温;转化为机械能, 使人们保持体温;转化为机械能,使人们能够进行 就会引发发育迟缓、体质瘦弱、抗病能力差等问题, 就会引发发育迟缓、体质瘦弱、抗病能力差等问题, 日常活动,能够走、 能够说话、唱歌、 日常活动,能够走、跑、跳,能够说话、唱歌、维 对健康成长不利。 对健康成长不利。
说明了不同的燃料燃烧放出的热量的本领不相同
燃料燃烧放出的热量跟什么因素有关? 燃料燃烧放出的热量跟什么因素有关?
(1)燃料的质量 (2)燃料的种类 燃料的质量 燃料的种类
大量实验表明:
1、同种燃料完全燃烧时放出的热量跟它的质量成正比 。 2、相同质量的不同燃料,在完全燃烧时放出的热量 相同质量的不同燃料,
A.物体放热 物体放热 B.物体吸热 物体吸热
热传递的实质是: 热传递的实质是:能 量从高温物体传递到 低温物体或能量从同 B半杯冷水 A半杯热水 半杯热水 半杯冷水 一物体的高温部分传 温度降低 内能减少 递到低温部分
温度升高
内能增加
讨论:热传递改变内能的实质是什么? 讨论:热传递改变内能的实质是什么?
转化为机械能 转化为生物能
探究物体吸收或放出的热量
探究物体吸收或放 出的热量
讨论: 讨论 用同样的炉火烧开温度相同一壶水与烧开半壶水 说明: 说明: 1)哪壶水需要加热的时间长? (1)哪壶水需要加热的时间长? 壶的时间长 A壶的时间长 物体吸收热量的多少与 (2)哪壶水吸收的热量多?A壶水吸收的热量多 )哪壶水吸收的热量多? 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? 与什么因素有关?
讨论: 、 物体温度的变化 内能的变化? 物体温度的变化? 讨论 ①A、B物体温度的变化?内能的变化?
②A、B物体分别失去或得到什么?这 、 物体分别失去或得到什么 物体分别失去或得到什么? 是通过哪种方式改变物体的内能? 是通过哪种方式改变物体的内能?
A半杯热水
混合
一杯温水
B半杯冷水
热传递改 变内能
3.3×107J × 3 = 9.9 ×107J ×
燃料燃烧计算公式
燃料完全燃烧时放出热量的计算: 时放出热量的计算:
由热值所表示的物理意义可得出: 燃料燃烧放热计算公式 燃烧放热计算公式Q=qm Q=qV 燃烧放热计算公式