14.2热机的效率-2023 2024学年九年级物理同步精品讲义

第十四章 内能的利用 ❊14.2 热机的效率 课前导入 【思考】同学们，请思考一下，木柴燃烧放出的热量能全部被锅里的水吸收吗？ 知识清单 1． 燃料的热值 1、 燃料 （1）燃料的分类： 固体燃料 木炭、煤等 液体燃料 汽油、柴油、酒精等 气体燃料 天然气、煤气、沼气等 （2） 燃料燃烧时能的转化： 燃料的燃烧是一种______（物理/化学）变化,在燃烧过程中,燃料的化学能转化为______。 2、 燃料的热值 （1） 定义：某种燃料完全燃烧放出的热量与其质量之比（对于气体燃料，是热量与其体积之比）,叫做这种燃料的热值。 （2） 定义式：①固体、液体燃料：； ②气体燃料： q——燃料的热值（单位：J/kg或J/m3） Q——燃料完全燃烧放出的热量（单位：J） m——固体、液体燃料的质量（单位：kg） V——气体燃料的体积（单位：m3） 变形式：①固体、液体燃料：Q=______；m=______； ②气体燃料：Q=______；V=______； （3）物理意义：在数值上等于质量为1 kg的固体、液体燃料（或体积为1m3的气体燃料）完全燃烧放出的热量； （4）影响燃料热值的因素：只与燃料的种类有关，与质量、燃烧程度、燃料燃烧放出的热量等无关。 题型一 热值的概念 下列关于热值说法正确的是（　　）例1 A．燃料燃烧越充分热值越大 B．2kg的煤完全燃烧比1kg的煤完全燃烧热值大 C．1kg煤燃烧放出3×107J的热量，则煤的热值为3×107J/kg D． 热值是燃料的一种特性与燃料的质量无关，不同的物质热值一般不同 “早穿皮袄午穿纱，守着火炉吃西瓜”是对大漠气候的生动描写，而沿海地区昼夜温差则不大，这是由于砂石与水相比，砂石（　　）变1 A．热值小 B．比热容小 C．吸热能力强 D．含有的热量多 下列关于热学知识，说法正确的是（　　）变2 A．物体从外界吸收了热量，温度不一定升高 B．冬天双手烤火，是用做功的方法增加内能 C．海边昼夜温差小是因为水的比热容小 D．燃料热值与燃料的燃烧情况有关 利用如图所示的装置，为了便于比较酒精和碎纸片的热值，下列做法不正确的是 变3 A． 酒精和碎纸片的质量相同 B．加热时间相同 C．两只烧杯内水的质量相同 D．两个烧杯要相同 题型二 比较不同燃料的热值 小明同学学习了燃料的热值后，考虑到燃料燃烧放出的热量会被水吸收，而水的比热容已知，他自己设计了一个实验来比较煤油和菜籽油的热值的大小关系。他组装了如图所示的装置进行实验，记录结果如表：例1 燃料 加热前的水温/℃ 燃料燃尽后的水温/℃ 煤油 20 39 菜籽油 20 29 （1）为了保证实验结论的可靠，小明同学选择了两套完全相同的装置。在实验中除了控制水的初温相等外，还应控制水的 ________相等； （2）安装实验器材时，按照自下而上的顺序安装，实验中燃料燃烧放出的热量，通过热传递的方式使水的内能增大，温度升高；本实验是用 ____________________（选填“水温升高的多少”或“加热时间的长短”）来表示煤油和菜籽油放出热量的多少； （3）根据记录结果分析得出：煤油和菜籽油两种燃料中，热值较大的是 ________； （4）小明同学根据计算出水吸收的热量，再根据Q=mq计算出煤油的热值，发现结果与资料中给出的煤油热值相比 _____（选填“偏大”或“偏小”），写出一个可能的原因是 _____________________。 某同学利用如图所示装置探究燃料的热值和液体的比热容；甲、乙、丙三图中的装置完全相同；燃料1和燃料2的质量相同，液体a和液体b的质量也相同；变1 （1）实验主要用到的物理方法是______； （2）比较不同燃料的热值，应选择______两图进行实验；在燃烧相同质量的燃料后比较______就可以比较出不同燃料的热值大小；比较不同物质的比热容，应选择______两图进行实验；在加热相同时间后通过比较液体升高的温度就可以比较出不同液体的比热容大小； （3）若燃料1是酒精，液体a是水，可根据乙图温度计的示数变化量计算燃料2的热值、可根据丙图温度计的示数变化量计算液体b的比热容；由于存在热量散失和燃料不能完全燃烧等因素，在用乙图计算燃料2的热值时，计算结果比燃料2热值偏______；在用丙图计算液体b的比热容时，计算结果偏______。 某科技小组利用图一所示的实验装置研究不同燃料燃烧时的放热本领，请根据实验装置回答下列问题：变2 （1）实验中，必须控制甲、乙两装置中水的初温和 _____相等； （2）为了便于比较，该科技小组取质量相同的不同燃料完全燃烧，通过观察 _____来比较不同燃料的放热本领； （3）某时刻甲图中水的温度如图二所示，为 _____℃； （4）实验后，