熱值的計(jì)算和能量轉(zhuǎn)化

1、熱值的計(jì)算1 關(guān)于爐子效率：(1) 定義：爐子有效利用的熱量與燃料完全燃燒放出的熱量之比叫做爐子效率。( 2) 公式:(3) 家用爐子的缺點(diǎn) ：O 1 效率低； C2 能源消耗大； O 3 排出的廢氣、廢 渣還會(huì)污染環(huán)境。(4) 鍋爐 ( 或爐子 ) 效率低的原因 ：O 1 燃料可能沒(méi)有完全燃燒； O 2 自 身吸熱和向空氣中散失一部分熱量；O 3 高溫?zé)煔鈳ё咭淮蟛糠譄崃俊?5) 提高爐子效率措施 ：O 1 盡可能讓燃料完全燃燒； O 2 減少熱量散失。2、關(guān)于熱機(jī)效率：( 公式： 專(zhuān)外喘 T 盎辰用他獷(2) 熱機(jī)中除一部分能量用來(lái)做有用功外，其能量損失大致可分為：。燃料不完全燃燒而損失的

2、能量( 很少 )；0 廢氣帶走一大部分能量；自身散熱消耗一部分能量；O 4 克服摩擦做功消耗一部分能量。(3) 提高熱機(jī)效率的措施 ：O 1 減小摩擦 ( 或說(shuō)保證良好的潤(rùn)滑 ) 盡 量減少各種能量損失。(4) 熱機(jī)效率不可能為 1 ( 100% ) 因?yàn)椋汗ぷ髦心芰繐p失和摩擦不可 能避免，燃料完全燃燒放出的熱量不可能全部轉(zhuǎn)化為有用功。(5) 熱機(jī)效率與其功率的大小無(wú)關(guān)。熱機(jī)效率的高低并不能說(shuō)明功率的大小；反之，功率的大小也不能說(shuō)明熱機(jī)效率的高低。(6)在做同樣多功的情況下，熱機(jī)效率的高低反映的是熱機(jī)耗油量的多少。耗油多，效率低；耗油少，效率高。(7) 熱機(jī)在工作時(shí)，會(huì)造成噪聲污染和大氣污染。

3、3、實(shí)驗(yàn)：比較兩種不同燃料熱值的大小實(shí)驗(yàn)方法：用天平稱(chēng)出相等質(zhì)量的兩種燃料適量，把它們分別點(diǎn)燃，分別用它們加熱裝在相同燒杯內(nèi)質(zhì)量和溫度均相同的水，用溫度計(jì)測(cè)出兩個(gè)燒杯中水的最后溫度，能讓水溫上升的較高的燃料，其熱值較大。1、關(guān)于爐子效率：熱值的計(jì)算(1)定義：爐子有效利用的熱量與燃料完全燃燒放出的熱量之比叫做爐子效率。(2) 公式： W 瓷墓蠱卜黑 ) 氏用心譏“(3) 家用爐子的缺點(diǎn) ：O 1 效率低； 02 能源消耗大； O 3 排出的廢氣、廢 渣還會(huì)污染環(huán)境。(4)鍋爐 ( 或爐子 ) 效率低的原因 ：01 燃料可能沒(méi)有完全燃燒；O 2 自身吸熱和向空氣中散失一部分熱量；O 3 高溫?zé)煔?/p>

4、帶走一大部分熱量。(5) 提高爐子效率措施 ：0 1 盡可能讓燃料完全燃燒； O 2 減少熱量散失。2、關(guān)于熱機(jī)效率：(1) 公式： X 龍 0 二喘贋用他獷 Q 護(hù)(2) 熱機(jī)中除一部分能量用來(lái)做有用功外，其能量損失大致可分為：O 燃料不完全燃燒而損失的能量( 很少 )；0 廢氣帶走一大部分能量；O 自身散熱消耗一部分能量；O 4 克服摩擦做功消耗一部分能量。(3) 提高熱機(jī)效率的措施 ：0 1 減小摩擦 ( 或說(shuō)保證良好的潤(rùn)滑 ) ；0 盡 量減少各種能量損失。(4) 熱機(jī)效率不可能為 1 ( 100% ) 因?yàn)椋汗ぷ髦心芰繐p失和摩擦不可能避免，燃料完全燃燒放出的熱量不可能全部轉(zhuǎn)化為有用功

5、。(5)熱機(jī)效率與其功率的大小無(wú)關(guān)。熱機(jī)效率的高低并不能說(shuō)明功率的大??；反之，功率的大小也不能說(shuō)明熱機(jī)效率的高低。(6)在做同樣多功的情況下，熱機(jī)效率的高低反映的是熱機(jī)耗油量的多少。耗油多，效率低；耗油少，效率高。(7) 熱機(jī)在工作時(shí)，會(huì)造成噪聲污染和大氣污染。3、實(shí)驗(yàn)：比較兩種不同燃料熱值的大小實(shí)驗(yàn)方法：用天平稱(chēng)出相等質(zhì)量的兩種燃料適量，把它們分別點(diǎn)燃，分別用它們加熱裝在相同燒杯內(nèi)質(zhì)量和溫度均相同的水，用溫度計(jì)測(cè)出兩個(gè)燒杯中水的最后溫度，能讓水溫上升的較高的燃料，其熱值較大。1、 酒精的熱值為 3.0X 10 7 J/kg,30g 酒精完全燃燒用來(lái)加熱 3kg5 C 的水，不計(jì)熱損失，能使水

6、溫升高到多少攝氏度？2、不計(jì)熱損失，燃燒20g的焦炭能使5kg水溫度升高到80C, 求水原來(lái)的溫度？（焦炭的熱值為3.0X ?7j/kg）3、全燃燒所放出的熱量有質(zhì)量為50% 被0.4kg 的汽油完25kg10 C 的水吸收，那么水溫升高多少攝氏度？（汽油的熱值為4.6X IO? j/kg）4、利用煤氣灶加熱5kg20 C 的水至沸騰，若加熱過(guò)程中煤氣完全燃燒所放出的熱量由 80% 被水吸收，則能消耗多少煤氣？（煤氣的熱值為4.0X 10 7 J/m 3）5、質(zhì)量為 500g 的鐵鍋中盛有 3L 水，把它們從 15C 加熱到 90C；現(xiàn)在 利用天然氣加熱這鍋水，已知在加熱過(guò)程中由40% 的熱損

7、失，則需消耗多少熱值為 8.0X 10 7J/m 3 的天然氣？6、在 1 標(biāo)準(zhǔn)大氣壓下完全燃燒 100g 的干木柴放出的熱量只有40% 被1 kg6 C 的水吸收，則水溫可以升高到多少攝氏度？（干木柴的熱值為1.2X 10 7 J/kg ）7、酒精的熱值為 3.0X10 7J/kg, 40g酒精完全燃燒用來(lái)加熱3kg20 C 的水，已知此酒精爐子的效率為90%, 則在 1 標(biāo)準(zhǔn)大氣壓下能使水溫升高多少攝氏度？8、一只銅球的體積為250 cm 3 ,當(dāng)溫度由20C 升高到 60C時(shí)吸收的熱 量為3900J, 問(wèn)此球是否實(shí)心？若為空心的，則空心體積為多大？銅的密度為8.9X 10 3kg/m 3

8、,銅的比熱容為0.39X 10 3j/（ kg - C ）9、一臺(tái)汽油機(jī)效率為30%, 現(xiàn)需要做 6X 10 7J 的有用功，需要消耗多少千克的汽油？（汽油的熱值為4.6X IO? j/kg）10、一輛汽車(chē)發(fā)動(dòng)機(jī)的功率為 23kw , 熱機(jī)效率為25%, 如果車(chē)速為36km/h ，行駛 100km ，至少需要消耗多少汽油？（汽油的熱值為4.6X107 J/kg ）10、質(zhì)量為 1kg 的水從 400m 高空中落下，若重力對(duì)水做的功有25% 用來(lái)使水的內(nèi)能增加，可使這些水的溫度升高多少？11 一個(gè)雨滴從 100m 的空中落下，若重力做的功全部轉(zhuǎn)變成熱并被水吸收，則此雨滴的溫度升高多少？12、燃燒

9、多少克煤油可使10kg 的信號(hào)燈升到100m 的高空，已知煤油燃燒時(shí)，有 90% 的熱損失？（煤油的熱值為4.6X ?7j/kg）1、酒精的熱值為 3.0X 107 J/kg,30g 酒精完全燃燒用來(lái)加熱3kg5 C 的水， 不計(jì)熱損失，能使水溫升高到多少攝氏度？2、 不計(jì)熱損失，燃燒20g 的焦炭能使 5kg 水溫度升高到80C,求水原來(lái)的溫度？（焦炭的熱值為3.0X 10 7 j/kg ）3、質(zhì)量為 0.4kg 的汽油完全燃燒所放出的熱量有50% 被 25kg10 C的水吸收，那么水溫升高多少攝氏度？（汽油的熱值為4.6X 10 7 J/kg ）4、利用煤氣灶加熱 5kg20 C 的水至沸

10、騰，若加熱過(guò)程中煤氣完全燃燒所放出的熱量由80% 被水吸收，則能消耗多少煤氣？（煤氣的熱值為4.0X 10 7 J/m 3）5、質(zhì)量為 500g 的鐵鍋中盛有 3L 水，把它們從 15C 加熱到 90 C ；現(xiàn)在 利用天然氣加熱這鍋水， 已知在加熱過(guò)程中由 40% 的熱損失，則需消耗 多少熱值為 8.0X 10 7 J/m 3 的天然氣？6、在 1 標(biāo)準(zhǔn)大氣壓下完全燃燒100g 的干木柴放出的熱量只有40% 被1kg6 C 的水吸收，則水溫可以升高到多少攝氏度？（干木柴的熱值為1.2X 10 7 J/kg ）7、酒精的熱值為3.0X 10 7 J/kg, 40g 酒精完全燃燒用來(lái)加熱3kg20

11、 C 的水，已知此酒精爐子的效率為90%, 則在 1 標(biāo)準(zhǔn)大氣壓下能使水溫升高多少攝氏度？& 一只銅球的體積為250 cm3,當(dāng)溫度由20C升高到60C時(shí)吸收的熱量為3900J,問(wèn)此球是否實(shí)心？若為空心的，則空心體積為多大？銅的密度為8.9X 103kg/m3 ,的比熱容為0.39X 103 j/（kg ? C）9、一臺(tái)汽油機(jī)效率為30%, 現(xiàn)需要做6X107J的有用功，需要消耗多少千克的汽油？（汽油的熱值為4.6X 107 J/kg）10、一輛汽車(chē)發(fā)動(dòng)機(jī)的功率為23kw, 熱機(jī)效率為25%, 如果車(chē)速為36km/h ，行駛 100km, 至少需要消耗多少汽油 ？（汽油的熱值為 4.6X 10

12、7 J/kg ）10、質(zhì)量為 1kg 的水從 400m 高空中落下，若重力對(duì)水做的功有25% 用來(lái)使水的內(nèi)能增加，可使這些水的溫度升高多少？11 一個(gè)雨滴從 100m 的空中落下，若重力做的功全部轉(zhuǎn)變成熱并被水吸收，則此雨滴的溫度升高多少？12、燃燒多少克煤油可使10kg 的信號(hào)燈升到100m 的高空，已知煤油燃燒時(shí)，有 90% 的熱損失？（煤油的熱值為4.6X 10 7 J/kg ）能量轉(zhuǎn)化和守恒1分析下列例子的能量轉(zhuǎn)化情況：(1) 熱機(jī)工作：內(nèi)能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能(2) 電熱器工作：電能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能；電動(dòng)機(jī)工作：電能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能(3) 發(fā)電機(jī)發(fā)電過(guò)程：機(jī)械能轉(zhuǎn)化為電能；(4) 太陽(yáng)能電池發(fā)電：光能

13、轉(zhuǎn)化為電能；(5) 電池充電，電能轉(zhuǎn)化為化學(xué)能 ( 電解水時(shí)，電能轉(zhuǎn)化為化學(xué)能 )(6) 化學(xué)電池 ( 干電池、蓄電池、水果電池等 ) 供電時(shí)，化學(xué)能轉(zhuǎn)化為電能；燃放煙花爆竹時(shí)，化學(xué)能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能和光能(7) 熾熱的鐵水將一部分內(nèi)能轉(zhuǎn)化為光能(8) 日光燈發(fā)光，電能轉(zhuǎn)化為光能(9) 白熾燈發(fā)光時(shí)，電能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能和光能(10) 擦火柴到火柴燃著過(guò)程：機(jī)械能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能，化學(xué)能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能2、各種“永動(dòng)機(jī)”均不可能實(shí)現(xiàn)，因?yàn)橛绖?dòng)機(jī)都違反了能量守恒定律。各種機(jī)器在工作中，在能量的循環(huán)利用時(shí)都存在能量的損耗，原始能量會(huì)逐漸變少，機(jī)器不可能永遠(yuǎn)不停地工作。3、地?zé)崮艿膽?yīng)用方式：O 1 利用地?zé)岚l(fā)電； 02 利

14、用地?zé)醽?lái)供暖。利用地?zé)崮艿膬?yōu)點(diǎn)：可以節(jié)約其它能源，成本低且不會(huì)污染環(huán)境。4、小明學(xué)習(xí)了熱學(xué)知識(shí)后，知道水的比熱容為4.2X10 J/(kg - C ),他想估算一下自己家中每天燒水做飯需要的熱量，于是小明仔細(xì)記錄了他家每天燒水、做飯、炒菜需用的時(shí)間，并把它折算成燒水的時(shí)間，相當(dāng)于每天將 30kg20 C 水燒開(kāi)； ( 1) 小明家每天燒水做飯需要多少熱量？(2)如果普通煤的熱值為3X107J/kg,從理論上講小明家每天燒水做飯需要多少千克煤？(3)小明家實(shí)際平均每天要燒4 塊蜂窩煤，按每塊蜂窩煤含煤0.5kg算，他家每天實(shí)際用煤2kg,由此小明計(jì)算出他家的爐子效率為多大？你認(rèn)為小明家煤爐效率低

15、的原因是什么？(4)你認(rèn)為一家一戶(hù)用煤爐燒水煮飯有何缺點(diǎn)？能量轉(zhuǎn)化和守恒1分析下列例子的能量轉(zhuǎn)化情況：(1) 熱機(jī)工作：內(nèi)能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能(2) 電熱器工作：電能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能；電動(dòng)機(jī)工作：電能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能(3) 發(fā)電機(jī)發(fā)電過(guò)程：機(jī)械能轉(zhuǎn)化為電能；(4) 太陽(yáng)能電池發(fā)電：光能轉(zhuǎn)化為電能；(5) 電池充電，電能轉(zhuǎn)化為化學(xué)能 ( 電解水時(shí)，電能轉(zhuǎn)化為化學(xué)能 )(6) 化學(xué)電池 ( 干電池、蓄電池、水果電池等 ) 供電時(shí)，化學(xué)能轉(zhuǎn)化為電能；燃放煙花爆竹時(shí)，化學(xué)能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能和光能(7) 熾熱的鐵水將一部分內(nèi)能轉(zhuǎn)化為光能(8) 日光燈發(fā)光，電能轉(zhuǎn)化為光能(9) 白熾燈發(fā)光時(shí)，電能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能和光能(10) 擦火

16、柴到火柴燃著過(guò)程：機(jī)械能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能，化學(xué)能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能2、各種“永動(dòng)機(jī)”均不可能實(shí)現(xiàn)，因?yàn)橛绖?dòng)機(jī)都違反了能量守恒定律。各種機(jī)器在工作中，在能量的循環(huán)利用時(shí)都存在能量的損耗，原始能量會(huì)逐漸變少，機(jī)器不可能永遠(yuǎn)不停地工作。3、地?zé)崮艿膽?yīng)用方式：O ?利用地?zé)岚l(fā)電；0 2 利用地?zé)醽?lái)供暖。利用地?zé)崮艿膬?yōu)點(diǎn)：可以節(jié)約其它能源，成本低且不會(huì)污染環(huán)境。4、小明學(xué)習(xí)了熱學(xué)知識(shí)后，知道水的比熱容為4.2X10 J/(kg - C ),他想估算一下自己家中每天燒水做飯需要的熱量，于是小明仔細(xì)記錄了他家每天燒水、做飯、炒菜需用的時(shí)間，并把它折算成燒水的時(shí)間，相當(dāng)于每天將 30kg20 C 水燒開(kāi)； ( 1) 小明家

17、每天燒水做飯需要多少熱量？(2) 如果普通煤的熱值為3X 107 J/kg,從理論上講小明家每天燒水做飯需要多少千克煤？(3) 小明家實(shí)際平均每天要燒4 塊蜂窩煤，按每塊蜂窩煤含煤0.5kg算，他家每天實(shí)際用煤2kg, 由此小明計(jì)算出他家的爐子效率為多大？你認(rèn)為小明家煤爐效率低的原因是什么？(4)你認(rèn)為一家一戶(hù)用煤爐燒水煮飯有何缺點(diǎn)？1今年“五 ? 一”期間，爸爸開(kāi)車(chē)帶著李兵從湛江市區(qū)出發(fā)沿湛徐高速到徐聞參觀“大漢三墩”景點(diǎn)，汽車(chē)（包括車(chē)上的人和物品）質(zhì)量為1.8 X03kg , 車(chē)輪與地面的總接觸面積為0.09 后，當(dāng)汽車(chē)以90km/h的速度在平直路面上勻速行駛時(shí)，汽車(chē)發(fā)動(dòng)機(jī)牽引力為1000

18、N , 效率為 30% ,汽油的熱值為4. 6X10 7 j/kg （假設(shè)汽油完全燃燒，g 取 10N/kg ）.求：（ 1） 汽車(chē)靜止時(shí)對(duì)路面的壓強(qiáng)；（ 2） 汽車(chē)以 90km/h 的速度勻速行駛時(shí)，牽引力的功率；（3）若汽車(chē)按照這種方式行駛，這次旅行全程往返250km ,牽引力做的功是多少？李兵應(yīng)該提醒爸爸至少要加汽油多少kg?2、在冬天為了使房間里保持一定的溫度，每小時(shí)需要供給4.2X?6j的熱量，若進(jìn)入散熱器的水溫度為80 C, 從散熱器中流出水的溫度為72C, 問(wèn)每小時(shí)供給給散熱器的80C的熱水有多少？3、一輛汽車(chē)，總重為1.2 X04N, 四個(gè)輪胎與地面接觸的總面積為0.12m2,

19、該車(chē)在平直公路上勻速行駛1h, 消耗汽油 10L, 汽油完全燃燒放出的熱量有 30% 轉(zhuǎn)化為機(jī)械能。（汽油的熱值為g=10N/kg ）求：4.6 X10 7j/kg,密度為0.7 xio3kg/m3,（1）該車(chē)靜止在水平路面上時(shí)，對(duì)路面的壓強(qiáng)是多少？（2）10L汽油完全燃燒放出的熱量是多少？（3）這段時(shí)間內(nèi)該汽車(chē)發(fā)動(dòng)機(jī)的功率是多少kW? （功率的計(jì)算結(jié)果保留小數(shù)點(diǎn)后一位）4 ?某單缸四沖程汽油機(jī)的氣缸活塞面積為30cm2,一個(gè)沖程活塞在氣缸中移動(dòng)的距離是50mm,滿(mǎn)負(fù)荷工作時(shí)做功沖程燃?xì)獾钠骄鶋簭?qiáng)為9.0x IO 5Pa, 飛輪 Imin 轉(zhuǎn)動(dòng) 1800 周，當(dāng)汽油機(jī)滿(mǎn)負(fù)荷工作時(shí)（不計(jì)摩擦），

20、1min 消耗汽油 0.01L. 汽油的密度p =0.8x 10 3kg/ m3；汽油的熱值為4.6x若IO7J/kg. 求： （1）做功沖程中燃?xì)鈱?duì)活塞的平均壓力；（2） 個(gè)做功沖程中燃?xì)鈱?duì)活塞做的功；（3）汽油機(jī)的功率 （4）該汽油機(jī)的效率5?小兵同學(xué)想知道一輛小汽車(chē)的實(shí)際效率是多少。他從駕駛員師傅處了解到，該汽車(chē) 100km 耗油約 7 kgo 從書(shū)上查得汽油的熱值q = 4.6X 10 7j/ kg, 他又測(cè)出在平直公路上，人用 644N 的水平拉力可使汽車(chē)勻速前進(jìn)。（空氣阻力不計(jì)）求：該小汽車(chē)行駛100km, 消耗的總能量是多少？該小汽車(chē)勻速行駛100km, 做的有用功是多少？該小汽

21、車(chē)的效率是多少？1今年“五?一”期間，爸爸開(kāi)車(chē)帶著李兵從湛江市區(qū)出發(fā)沿湛徐高速到徐聞參觀“大漢三墩”景點(diǎn)，汽車(chē)（包括車(chē)上的人和物品）質(zhì)量為1.8 X0 3kg, 車(chē)輪與地面的總接觸面積為0.09m 2,當(dāng)汽車(chē)以 90km/h路面上勻速行駛時(shí)，汽車(chē)發(fā)動(dòng)機(jī)牽引力為1000N, 效率為 30%,的速 度在平直汽油的熱值為4. 6X1 7j/kg （假設(shè)汽油完全燃燒，g 取 10N/kg ）.求：（ 1） 汽車(chē)靜止時(shí)對(duì)路面的壓強(qiáng)；（ 2） 汽車(chē)以 90km/h 的速度勻速行駛時(shí)，牽引力的功率；（3）若汽車(chē)按照這種方式行駛，這次旅行全程往返250km ,牽引力做的功是多少？李兵應(yīng)該提醒爸爸至少要加汽油多少kg?2、在冬天為了使房間里保持一定的溫度，每小時(shí)需