初三 热机 能量守恒定律.doc

热和能 热机、能量的转化和守恒 一、热机 (一)、内能的获得——燃料的燃烧 燃料燃烧：化学能转化为内能。 (二)、热值 1、定义：1kg某种燃料完全燃烧放出的热量，叫做这种燃料的热值（燃料有三种：固体燃料、气体燃料、液体燃料）。单位：J/kg。 2、关于热值的理解： ①　对于热值的概念，要注重理解三个关键词“1kg”、“某种燃料”、“完全燃烧”。 1kg是针对燃料的质量而言，如果燃料的质量不是1kg，那么该燃料完全燃烧放出的热量就不是热值。 某种燃料：说明热值与燃料的种类有关。 完全燃烧：表明要完全烧尽，否则1kg燃料化学能转变成内能就不是该热值所确定的值。 ② 热值反映的是某种物质的一种燃烧特性，同时反映出不同燃料燃烧过程中，化学能转变成内能的本领大小，也就是说，它是燃料本身的一种特性，只与燃料的种类有关，与燃料的形态、质量、体积等均无关。 例1 关于燃料的热值，以下说法正确的是（ ）（概念辨析题型） A.燃料的热值与燃料的燃烧情况有关 B.容易燃烧的燃料，热值一定大 C.煤的热值比干木柴大，燃烧煤放出的热量一定比燃烧干木柴放出的热量多 D.0.5 g汽油和2 kg汽油，它们的热值是一样的 解析：燃料的热值与燃烧情况无关，燃烧放出的热量与燃烧情况有关，A错；酒精比木炭容易燃烧，而煤气比木炭容易燃烧，但酒精的热值时3.0×107J/kg,而木炭的是3.4×107J/kg，煤气的热值约是3.9×107J/kg，所以容易燃烧的燃料，热值不一定大，B错；由可知，燃料放出热量的多少与热值和燃料的质量，以及燃烧的充分程度有关，不一定是热值大的放出的热量多，C错；热值是燃料的一种特性，与质量无关，D对。 答案：D 练一练1 . 将一瓶酒精倒掉后，则剩下的酒精（ ） A. 密度不变，比热容和热值都变为原来的　　　B. 质量、比热容、热值都变为原来的 C. 比热容不变、质量和热值变为原来的　　　　D. 比热容和热值都不变，质量变为原来的 3、公式：（为热值）。 实际中，常利用联合解题。 4、酒精的热值是3.0×107J/kg，它表示：1kg酒精完全燃烧放出的热量是3.0×107J。 煤气的热值是3.9×107J/m3，它表示：1m3煤气完全燃烧放出的热量是3.9×107J。 5、火箭常用液态氢做燃料，是因为：液态氢的热值大，体积小便于储存和运输 6、炉子的效率：①　定义：炉子有效利用的热量与燃料完全燃烧放出的热量之比。 ②　公式： 7、提高燃料的利用率：使煤充分燃烧，将煤磨成粉粒，加大送风量；加大受热面积，减少烟气带走的热量。 例2小明某次用火炉烧水时，共消耗了1.5kg的烟煤，试计算这些烟煤完全燃烧放出多少焦的热量（烟煤的热值q=2.7×107J/kg)，假设火炉的效率是50%，则可以使100kg的水从20℃升高到多少？（简单计算题型） 解析：知道燃料的质量和热值，可以利用公式直接进行计算，所以=1.5kg×2.7×107J/kg=4.05×107J，而火炉的效率是50%，所以质量为100kg的水所吸收的热量Q吸=Q放×50%，而，所以Q放×50%=，代入数据解得t≈68℃. 点评：热量的计算会比较简单，综合的热量计算将会减少，记住基本公式代入数据进行计算即可，常见物质的比热容以及热值要了解。 练一练2用家用燃气热水器烧水洗澡，假如洗一次澡要用掉天然气0.14米3.问:完全燃烧这么多的天然气能放出多少焦的热量？若能使20kg的水从10℃烧开到90℃，求次燃气热水器的效率.(q=8×107焦耳/米3)（60%） (三)、内能的利用 1、内能的利用方式： ⑴ 利用内能来加热；从能的角度看，这是内能的转移过程。 ⑵ 利用内能来做功；从能的角度看，这是内能转化为机械能。 2、热机：定义：利用燃料的燃烧来做功的装置。 能的转化：内能转化为机械能 蒸气机——内燃机——喷气式发动机（有两种，一种需要大气中的氧气来助燃，叫做空气喷气发动机，在飞机上使用；另外一种自身带有燃料和氧化剂，不需要空气，叫做火箭喷气发动机，用于发射人造卫星和宇宙飞船，） 3、内燃机：将燃料燃烧移至机器内部燃烧，转化为内能且利用内能来做功的机器叫内燃机。它主要有汽油机和柴油机。 课本中的演示实验装置中，有和汽油机类似的部分。橡皮塞类似活塞，试管类似气缸，酒精灯中的酒精是燃料。在这里面都是燃料的内能转化为机械能。（想一想，如果橡皮塞塞得太紧会怎么样？太松会怎么样？） 4、内燃机大概的工作过程：内燃机的每一个工作循环分为四个阶段：吸气冲程、压缩冲程、做功冲程、排气冲程。在这四个阶段，吸气冲程、压缩冲程和排气冲程是依靠飞轮的惯性来完成的，而做功冲程是内燃机中唯一对外做功的冲程，是由内能转化为机