物体的内能PPT课件免费下载
展开思考:不同燃料的放热本领相同吗?如何比较它们的放热本领强弱?请设计实验方案
转化为比较水升高的温度
方案设计:1.取相同质量的汽油和酒精,相同质量的水放在如 图所示装置中;2.测出水的初温分别为t1、t2;3.点燃酒精和汽油,使其充分燃烧,燃烧过程中注 意挡风;4.测出水的末温t3、t4;5.多次实验,比较t3-t1 与t4-t2的大小;6.得出结论。
控制变量法、转换法、比较法
通过实验我们发现不同燃料燃烧释放的热量是不同的。
我们把1千克某种燃料完全燃烧时所放出的热量,叫做这种燃料的热值。
气体燃料的单位:焦/立方米(J/m3)
为什么我国“长征3号”火箭用的燃料是氢而不是其他燃料 ?
氢燃料密度比较小,热值大。
汽油的热值为多大?说出表示的意义。
4.6×107焦/千克
1千克汽油完全燃烧时所放出的热量是4.6×107焦
校本P94 根据热值表,计算一下10吨氢完全燃烧放出多少焦耳的热量?
再算算,若用干木柴完全燃烧来获得这些热量,需要多少吨干木柴?(干木柴的热值1.2×107 J/kg)
Q = mq =1.4×108 J/kg× 10×103 kg =1.4×1012 J
约120吨干木柴完全燃烧放出的热量等于10吨氢完全燃烧放出的热量。
例1:王萌同学学习了有关的热学知识后,她仔细地记录了烧水、煮饭所需的时间,并经折算成烧水时间,相当于每天将30kg、20℃的水烧开。⑴王萌同学家每天生活饮食需要多少热量?
⑵普通煤的热值为3×107J/kg, 她家每天实际用煤2kg,推算燃煤放出多少热?
Q吸=Cm(t-t0)=4.2×103J/(kg.℃)×30kg×(100℃-20℃)=1.008×107J
Q放=mq=2kg×3×107J/kg=6×107J
⑶说明家用煤炉能量利用率是多少?效率低的原因是什么?
⑷家用煤炉除了热效率低以外,还有一个重大的问题是什么?
煤炭没有完全燃烧,热量散失到空气中
有效利用的热量(水吸收的热量)与燃料完全燃烧放出的热量之比。
(1)使煤充分燃烧:将煤磨成煤粒,加大送风量。
(2)加大受热面积,减少烟气带走的热量:
1.用来做有用功的那部分能量,与燃料完全燃烧放出的能量之比,叫做热机的效率。
在内燃机中燃料是否能够完全燃烧?燃料燃烧释放的能量都到哪里去了?
例2:一辆汽车功率为30千瓦,以15米/秒的速度在平直的马路上行驶了20千米,若汽车发动机效率为20%,通过这段路程要消耗多少千克的汽油(汽油的热值是4.26×107J/kg)
有效利用的热量(汽车行驶时做的有用功)与燃料完全燃烧放出的热量之比。
蒸汽机的效率只有6%~15%
汽油机的效率为 20%~30%
柴油机的效率为30%~45%
从图中可见,1千克汽油在汽缸内完全燃烧时放出的能量,大约只有25%用于做功,而其余的75%能量则是损耗掉了。损耗掉的能量包括排气管排出的废气带走的内能和传给散热器散失的内能。
而用于做功的25% 的能量中,大约有30% 用于发动机的水箱循环和空调工作,大约有17% 消耗在传动装置上,只有53% 用于驱动车轮推动汽车前进。汽车前进时,需要克服地面阻力和空气阻力,空气阻力随着汽车速度的提高而增加。综合考虑上述各种因素,整辆汽车的总效率约为13%。
(1)提高燃料利用率,使燃料充分燃烧(2)改进热机,减少各种能量损失(3)利用废气的能量
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