1、四、機械能與內能的相互轉化（第二課時）四、機械能與內能的相互轉化（第二課時）燃料的熱值燃料的熱值討論：討論：例舉一下生活中我們例舉一下生活中我們可以使用哪些可以使用哪些可燃燒的材料可燃燒的材料燒開一壺水？燒開一壺水？草木、煤炭等草木、煤炭等石油、酒精、汽油等石油、酒精、汽油等煤氣、天然氣煤氣、天然氣 等等固體燃料固體燃料液體燃料液體燃料氣體燃料氣體燃料燃料可分燃料可分為哪三種為哪三種討論：將一壺水放在燃燒的木柴上加熱，不久就升溫了。討論：將一壺水放在燃燒的木柴上加熱，不久就升溫了?，F在，我們已經知道這是因為水吸收了熱量的緣故?，F在，我們已經知道這是因為水吸收了熱量的緣故。 問：問：那么這些熱量

2、從何而來？那么這些熱量從何而來？是從木柴燃燒時放出的熱量來的是從木柴燃燒時放出的熱量來的思考思考：5kg的木材的木材和和10kg的木材的木材燃燃燒時放出的熱量是否相同？燒時放出的熱量是否相同？ 這說明這說明什么？什么？燃料燃燒時放出的熱量跟燃料的質量有關燃料燃燒時放出的熱量跟燃料的質量有關同種燃料的質量越大，同種燃料的質量越大，燃燒時放出的熱量越多燃燒時放出的熱量越多燃料燃燒放出的熱量的多少還與什么因素有關？燃料燃燒放出的熱量的多少還與什么因素有關？熱量熱量質量質量燃料的種類燃料的種類采用什么方法來設計實驗？如何設計？采用什么方法來設計實驗？如何設計？ (控制變量法控制變量法)質量一定，改變燃

3、料的種類，觀質量一定，改變燃料的種類，觀察放出熱量的多少察放出熱量的多少(1) 怎樣判斷放出熱量的多少？怎樣判斷放出熱量的多少？(轉換法轉換法)根據相同質量的水溫度升高的多少判斷燃料放出熱量的多根據相同質量的水溫度升高的多少判斷燃料放出熱量的多少少(2) 怎樣控制燃料質量相同？怎樣控制燃料質量相同？用天平稱取質量相等的兩種燃料用天平稱取質量相等的兩種燃料保持燃料的質量不變，探究燃燒放出熱量與燃料種類的關系：保持燃料的質量不變，探究燃燒放出熱量與燃料種類的關系：結論：結論：說明了不同的燃料燃燒放出的熱量的說明了不同的燃料燃燒放出的熱量的本領本領不相同不相同大量實驗表明大量實驗表明：1、同種燃料同

4、種燃料完全燃燒完全燃燒時放出的熱量跟它的質量成正比時放出的熱量跟它的質量成正比 。 2、相同質量的不同燃料，在相同質量的不同燃料，在完全燃燒完全燃燒時放出的熱量時放出的熱量 并不相等。并不相等。燃料燃燒放出的熱量跟什么因素有關？燃料燃燒放出的熱量跟什么因素有關？（1）燃料的質量）燃料的質量（2）燃料的種類）燃料的種類想一想想一想:什么是完全燃燒呢什么是完全燃燒呢? 關于關于完全燃燒完全燃燒 就是燃料全部燒盡的意思，即燃料就是燃料全部燒盡的意思，即燃料的燃燒必須與充足的氧氣發生完全氧化反應。的燃燒必須與充足的氧氣發生完全氧化反應。燃料的熱值燃料的熱值 不同的燃料，即使質量相同，完不同的燃料，即使

5、質量相同，完全燃燒放出的熱量也是不同的。全燃燒放出的熱量也是不同的。我們該怎樣比較不同燃料燃燒時我們該怎樣比較不同燃料燃燒時這種放熱性能優劣？這種放熱性能優劣？ 為比較不同的燃料，為比較不同的燃料，即使質量相同，完全即使質量相同，完全燃燒放出的熱量也是燃燒放出的熱量也是不同的，不同的，熱值熱值燃料的熱值燃料的熱值1.定義定義單位質量某種燃料單位質量某種燃料完全燃燒完全燃燒放出的熱量叫做放出的熱量叫做這種燃料的這種燃料的熱值熱值。2.單位及符號單位及符號熱值的符號：熱值的符號：q 單位：單位：J/kg（J/m3）熱值的意義熱值的意義無煙煤的熱值為無煙煤的熱值為3.4107J/kg，表示的含義，表

6、示的含義表示表示1kg的煤在完全燃燒時所放出的熱量為的煤在完全燃燒時所放出的熱量為3.4107J。液化氣的熱值為液化氣的熱值為4.9107J/m3，表示的含義，表示的含義表示表示1m3的液化氣在完全燃燒時所放出的熱量為的液化氣在完全燃燒時所放出的熱量為4.9107J。燃料的熱值燃料的熱值請大家從左側的燃料的熱值表中找出：請大家從左側的燃料的熱值表中找出：干木柴、柴油、汽油等生活中常見的干木柴、柴油、汽油等生活中常見的幾種燃料的熱值。幾種燃料的熱值。思考：思考：柴油的熱值是多少？它的物理柴油的熱值是多少？它的物理意義是什么？意義是什么？ (2) 3 Kg 的柴油完全燃燒，它放的柴油完全燃燒，它放

7、出的熱量是多少？出的熱量是多少？1千克的柴油千克的柴油完完 全全 燃燒燃燒時放時放出的熱量為出的熱量為3.3107焦焦3.3107J 3 kg= 9.9 107J燃料燃料完全燃燒完全燃燒時放出熱量的計算時放出熱量的計算 由熱值所表示的物理意義可得出由熱值所表示的物理意義可得出燃料燃燒放熱計算公式燃料燃燒放熱計算公式 Q=qm Q=qV燃料燃燒計算公式燃料燃燒計算公式燃料燃燒計算公式燃料燃燒計算公式 Q=mq或或 Q=Vq 理解：理解：公式計算的是公式計算的是燃料完全燃燒完全燃燒時放出的熱量 式中式中m必須用必須用Kg為單位，為單位，V必須用必須用m3為為單位。單位。 熱值熱值q與燃料質量和放熱

8、的多少沒有關與燃料質量和放熱的多少沒有關系，它是反映燃料優劣的物理屬性。系，它是反映燃料優劣的物理屬性。1kg1kg的干木柴熱值比的干木柴熱值比0.5kg0.5kg干木柴熱值大嗎？干木柴熱值大嗎？充分燃燒的干木柴熱值比未充分燃燒的干木柴熱值大嗎？充分燃燒的干木柴熱值比未充分燃燒的干木柴熱值大嗎？想一想：想一想：500g500g汽油汽油完全燃燒完全燃燒時可以時可以放出多少熱量？放出多少熱量？解解：查表可知，汽油的熱值查表可知，汽油的熱值q=4.610103 3J/kg m=500g=0.5kgQ=qm=4.610103 3J/kg0.5kg=2.310103 3J例題：例題： 把把5kg405k

9、g40的水燒開，需要完全燃燒多少的水燒開，需要完全燃燒多少kgkg的的干 木 柴 ？ （ 已 知 干 木 柴 的 燃 燒 值 為干 木 柴 ？ （ 已 知 干 木 柴 的 燃 燒 值 為1.21.2107J/kgJ/kg，外界為標準大氣壓，并且燃，外界為標準大氣壓，并且燃料完全燃燒放出的熱量全部被水吸收）料完全燃燒放出的熱量全部被水吸收） 分析：分析： 利用吸熱公式利用吸熱公式Q Q吸吸= =Cm(t-tCm(t-t0 0) )可以算出將水燒可以算出將水燒開要吸收多少熱量，解題時應注意在標準開要吸收多少熱量，解題時應注意在標準大氣壓下，水的沸點是大氣壓下，水的沸點是100100，即水燒開時，即

10、水燒開時的溫度為的溫度為100100，再利用燃料的燃燒值求干，再利用燃料的燃燒值求干木柴的質量木柴的質量 解答：解答：Q吸=Cm(t-t0) =4.2103J/(kg)5kg(100-40) =1.26106J 因為Q吸=Q放=1.26106J 所以干木柴質量0.105kgJ/kg101.2J101.2673qQm 普通的家用煤爐燃燒無煙煤，燃燒效率只普通的家用煤爐燃燒無煙煤，燃燒效率只有有15；普通燃煤鍋爐，燃燒效率約為；普通燃煤鍋爐，燃燒效率約為30；現代化的鍋爐，燃燒效率可達；現代化的鍋爐，燃燒效率可達90左左右。右。 什么是燃燒效率？什么是燃燒效率？ 怎樣提高燃料的燃燒效率？怎樣提高燃

11、料的燃燒效率？ 在實際在實際利用燃料利用燃料中，燃料很難完全燃燒，中，燃料很難完全燃燒，而且放出的內能不能被完全利用，有效利而且放出的內能不能被完全利用，有效利用的只是其中一部分用的只是其中一部分燃料燃燒燃料利用效率燃料燃燒燃料利用效率燃燒效率：有效利用的熱量與完全燃燒燃燒效率：有效利用的熱量與完全燃燒時放出的熱量的比值。時放出的熱量的比值。 1）改善燃燒的條件，使）改善燃燒的條件，使燃料盡可能充分燃燒。燃料盡可能充分燃燒。2）盡可能減少各種熱）盡可能減少各種熱量損失。量損失。提高燃料利用率提高燃料利用率的的措施措施在在2kg的鐵鍋里裝有的鐵鍋里裝有5kg20的水，要把這些水的溫度提的水，要把這些水的溫度提高高60，共需多少熱量？這些熱量由熱值為，共需多少熱量？這些熱量由熱值為3107J/kg的某種燃料燃燒提供