内容正文:
12.2 热量与热值
课程标准(2022年版)
本节要点
了解热量.从能量转化的角度认识燃料的热值.
1.知道热量的概念和单位.
2.了解燃料的热值.(重点)
3.掌握燃料热值的有关计算.(重难点)
基础强化练
★知识点 热量
1.热量
(1)定义:在物理学中,把物体在热传递过程中内能改变的多少叫做热量.
(2)符号及单位:热量用符号Q表示,单位是焦(J).
2.思考:物质吸热的多少与质量、升高温度的关系.
(1)烧开一壶水与烧开半壶水,哪个需要的热量多?
(2)把一壶水烧开与烧成温水,哪个需要的热量多?
演示实验1:探究水的吸热与其温度变化、质量的关系.
如图是探究水吸热与其温度变化、质量的关系的实验装置:
(1)实验中水吸收热量的多少可以根据加热时间的长短来粗略判定,这采用的物理研究方法是转换法.
(2)为了完成实验,除了图中所示仪器外,还需要的测量仪器有停表和天平.
(3)①由于水吸收的热量多少与许多因素有关,因此还需要采用控制变量法进行研究.
②探究水的吸热与质量的关系时,应控制水升高的温度不变,改变水的质量.
③探究水的吸热与温度变化的关系时,应控制水的质量不变,改变水升高的温度.
(4)下表是某同学正确实验时记录的数据.
实验序号
m/g
Δt/℃
加热时间/min
1
100
20
1
2
200
20
2
3
300
20
3
4
300
30
4.5
5
300
40
6
结论:分析实验序号1、2、3,可以得出在升高相同温度时,水吸收的热量与质量成正比;分析实验序号3、4、5,可以得出当水的质量相同时,水吸收的热量与升高的温度成正比.
3.关于热量、温度、内能之间的关系,下列说法中正确的是(A)
A.物体的温度升高,它的内能会增大
B.物体吸收热量,温度一定升高
C.温度为-40 ℃的冰块没有内能
D.物体温度越高,所含有的热量越多
归纳总结
物体的温度升高,内能一定增加,但是物体的内能增加,温度不一定升高(如晶体熔化);物体吸热,温度不一定升高(如水沸腾);物体的温度升高,不一定吸热(如做功).
4.下列说法正确的是E(填字母).
A.温度高的物体含有的热量多
B.物体吸收热量,内能不一定增加,温度一定升高
C.物体内能增加时,温度一定升高
D.物体温度不变,其内能一定不变
E.物体内能增加,可能是从外界吸收了热量
归纳总结
热量是一个过程量,应该用“吸收”或“放出” 来表述,不能说物体“具有”或“含有”热量.
★知识点 比较不同燃料的放热能力
1.演示实验2:探究煤油和酒精的放热能力.
如图所示,有两套完全相同的装置甲、乙,烧杯中加入质量和初温都相同的水,再在甲、乙的燃烧器皿中分别加入质量相同的煤油和酒精,待燃料都完全燃烧后记录两支温度计的示数.其中一次数据如下表所示.
燃料
加热前的水温/℃
燃料燃尽后的水温/℃
煤油
25
44
酒精
25
34
(1)燃烧等质量的燃料,给质量相等的水加热,通过比较水升高的温度可判断燃料放热的多少,这种方法叫做转换法.
(2)根据数据得出结论:质量相同的煤油和酒精,煤油完全燃烧放出的热量多,即放热能力强.
实验提示:
(1)在比较不同燃料放热能力的实验中,水的质量相等.目的:通过比较水升高的温度比较水吸收的热量,从而比较燃料放出的热量.
(2)燃料的质量要相同,但加热时间可以不同,即加热时间对该实验没有影响.
2.热值及其计算
在物理学中,把某种燃料完全燃烧时所放出的热量与其质量的比叫做这种燃料的热值,用符号q表示,单位是J/kg(或J/m3).如果用m表示燃料的质量,那么燃料在完全燃烧时放出的热量Q=mq.
归纳总结
1.热值是表示燃料在完全燃烧时放热本领大小的物理量,热值越大,完全燃
烧相同质量的燃料时,放出的热量越多.
2.热值的计算公式为q=, 变形式为Q=mq、m=.
3.下表中列出了某些物质的热值,下列判断正确的是(C)
酒精
3.0×107 J/kg
液氢
1.4×108 J/kg
焦炭
3.0×107 J/kg
焦炉煤气
1.7×107 J/m3
汽油
4.6×107 J/kg
沼气
1.9×107 J/m3
A.燃烧2 g焦炭放出6×107 J的热量
B.燃烧3 m3沼气放出9×107 J的热量
C.火箭利用液氢做燃料,是因为它的热值较大
D.2 kg焦炭的热值是1 kg焦炭的两倍
归纳总结
热值是燃料本身的一种属性,一般不变,只与燃料的种类有关,与放出的热量、质量和燃料是否完全燃烧无关(比如:1 kg煤和1 t煤的热值一样).
4.若加满95号汽油的汽车由佛山开到珠海后剩了半箱汽油,则剩下汽油的质量、密度和热值的情况是(D)
A.