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第3章能量的转化与守恒
5.2比热容和热量的计算;物体在热传递过程中,高温物体放出热量,低温物体吸收热量。;;4.意义:比热容是物质的一种特性,不同物质的比热容是不同的,它反映物质吸热或放热能力的大小,它只跟物质种类有关,而与物体的质量、温度变化等因素无关。
思考:一桶水和一杯水谁的比热容大?;物质;①从表中可见,水的比热最大,水的比热容比砂石大得多;
②不同的物质的比热容一般不同的,有个别不同种物质,它们的比热容相同(如冰、煤油);
③同种物质在不同状态时比热值不同。(如冰、水);
④一般情况下,液态物质的比热容比固态物质的比热容大。;思考:为什么在一天之内内陆地区的气温变化比沿海地区大?;思考:水的比热容是4.2×103焦/(千克·℃),这表示意义__________________________________________________________;1.热量公式
(1)物体温度升高时所吸收的热量:Q吸=cm(t-t0)
m:质量c:比热容t0:原来的温度t:后来的温度;;1.热机的类型
蒸汽机、内燃机、燃气轮机、喷气发动机等都属于热机。;3.内燃机
(1)内燃机:内燃机就是燃料在机器气缸内燃烧的热机。;(2)常见的内燃机;(3)汽油机的工作过程;①一个冲程
汽油机工作时,活塞在汽缸里做往复运动,活塞从汽缸的一端运动到另一端的过程叫做冲程。
②一个工作循环
把四个冲程:吸气、压缩、做功、排气称为发动机的一个工作循环。
在一辆汽车的发动机中有多只汽缸,如四只、六只或八只汽缸,每一只汽缸都循环往复地重复“四个冲程”。;进气门打开,排气门关闭,活塞从上向下运动,汽油和空气的混合物吸入汽缸,这就是吸气冲程。;进气门和排气门都关闭,活塞从下向上运动,压缩已吸入的燃料混合物,这就是压缩冲程。;在压缩冲程末,火花塞产生电火花,点燃压缩后的燃料,使燃料猛烈燃烧,产生高温高压的燃气。;高温高压的燃气推动活塞向下运动,通过连杆带动曲轴转动,对外做功,实现把内能转化为机械能,这就是做功冲程。;排气冲程;在汽油机的工作过程中,哪个冲程使汽车获得动力?在哪个冲程中汽车排出了尾气?;①汽油机的燃料是汽油,而柴油机是柴油;
②汽油机吸入的是汽油和空气的混合物,而柴油机吸入的只有空气;
③汽油机是点燃式,柴油机是压燃式;
④汽油机常用在小汽车、飞机及小型农机上。柴油机常用在坦克、机车、拖拉机、载重汽车和海轮上。;3.热机的效率
(1)热机工作时,用来做有用功的能量与燃料完全燃烧放出的能量之比,就是热机的效率。
(2)汽油机的效率一般为20%~30%,柴油机的效率可达45%。
4.热机的广泛使用的利弊
(1)热机的广泛使用,极大改变了人类的生活和工作方式。
(2)热机在使用过程都要排出废气,这些废气中含有SO2、NO2、CO2、CO等对人类有害的气体,严重污染了空气,影响着人类和动植物的生存。;科学·技术·
社会·环境;1.燃料的种类
(1)固体燃料:木柴、煤炭等。
(2)液体燃料:汽油、酒精等。
(3)气体燃料:天然气、人工煤气、氢气等。
2.燃料的使用
灶具、汽车、轮船、火力发电厂和各种火箭等,都是利用燃料燃烧所产生的热量工作的。;3.燃料的用途;思考:你知道燃料燃烧时能量是如何转化的吗?
参考答案:燃料燃烧是物质剧烈氧化的过程。从能量转化的角度来看,燃料燃烧释放热量的过程,就是将贮存在燃料中的化学能转化为内能的过程。;4.燃料的热值
(1)定义:我们把1千克某种燃料完全燃烧时放出的热量,叫做这种燃料的热值。
(2)在国际单位制中热值的单位是焦/千克,符号为J/kg。不同的燃料它的热值一般不同。;常用燃料的热值(焦/千克);你能说出焦炭的热值是3.0×107J/kg表示的意义吗?;汽车的能耗;1.下列关于比热容的说法正确的是()
A.水结成冰后比热容不变
B.将一杯水倒出一半后,剩下的水的比热容也变为原来的一半
C.北方楼房中的“暖气”用水作为介质,把燃料燃烧时产生的热量带到房屋中供暖,这利用了水的比热容大的特点
D.海边昼夜温差变化比沙漠中小,适于居住,这是因为水的比热容比沙石的比热容小;2.下表是一些物质的比热容[单位:J/(kg·℃)]。;根据表中数据和生活现象,判断下列说法正确的是()
A.不同种类的物质,其比热容一定不同
B.比热容与物质的状态无关
C.质量相同、初温相同的铝块和铜块吸收相同的热量,铜块的末温更低
D.沿海地区昼夜温差小,这是因为水的比热容较大;3.在一个标准大气压下,5kg、30℃的水[c水=4.2×
103J/(kg·℃)]吸收1.68×106J的热量后,温度是()
A.80℃ B.9
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