内容正文:
姓名_________ 日期______ 等第______
第十二章 机械能和内能
四、 机械能与内能的相互转化
第2课时 燃料的热值
【知识梳理】
1. 燃料的燃烧过程是______能转化为______能的过程。
2. 燃料______燃烧放出的热量与燃料的______之比,叫作这种燃料的热值。
3. 热值用______表示,单位是______。
4. 质量为m的燃料,完全燃烧放出的热量Q放=______。
5. 炉子的热效率是指水吸收的热量Q吸与燃料完全燃烧放出的热量Q放之比,即η=_______________。
【随堂练习】
1. 2023年10月26日11时14分,搭载神舟十七号载人飞船的长征二号F遥十七运载火箭发射成功。火箭使用的一种燃料是偏二甲肼,这是利用偏二甲肼_________的特点。液态氢也有此特点,已知2000kg的液态氢完全燃烧放出的热量是2.8×1011J,则此液态氢的热值是____________J/kg。液态氢的质量减少,其热值_________(变小/不变)。
2. 关于燃料的热值,下列说法正确的是( )
A. 燃料的热值与燃料的燃烧情况有关
B. 1g汽油和2kg汽油,它们的热值是一样的
C. 煤的热值比干木柴大,燃烧煤放出的热量一定比干木柴的多
D. 容易燃烧的燃料,热值一定大
3. 如图所示,在“比较不同燃料燃烧时放出的热量”的实验中,
下列说法正确的是( )
A. 研究方法是控制变量和转换法
B. 研究对象是试管中被加热的液体
C. 实验中还需要的器材是天平和秒表
D. 相同时间内温度计示数越大,该燃料的热值一定越大
4. 用燃气灶烧水,燃烧0.5kg的煤气,使50kg的水从20℃升高到70℃。已知水的比热容为4.2×103J/(kg·℃),煤气的热值取4.2×107J/kg。求:
(1) 0.5kg煤气完全燃烧放出的热量。(2) 水吸收的热量。(3) 燃气灶烧水的效率。
【基础过关】
1. 对于q=Q/m的理解,下列说法正确的是( )
A. 热值与燃料完全燃烧放出的热量成正比 B. 燃料燃烧不充分时,热值将减小
C. 燃料燃烧时,放出的热量越多,热值越大 D. 某种燃料的热值大小与是否充分燃烧无关
2. 释放化学能的过程在人体内不断地发生,食物也是一种“燃料”,营养成分在人体细胞里与氧结合,提供细胞组织所需的能量。一袋饼干的营养成分表上标有“2361kJ/100g”字样,该标识的含义与以下物理量的含义类似的是( )
A. 热量 B. 热值 C. 比热容 D. 内能
3. 如图所示为甲、乙两种燃料完全燃烧时释放的热量Q与其质量m的关系,
下列有关说法正确的是( )
A. 甲燃料的热值大于乙燃料的热值
B. 甲燃料的热值随着质量的增大而增大
C. 乙燃料的热值随着质量的增大而增大
D. 燃料的热值越大,燃烧的效率越高
4. 某一家庭分别单独使用不同种类的燃料时,平均月消耗量约为干木柴200kg、烟煤80kg、液化石油气30kg、煤气60kg。这四种燃料中热值最高的是( )
A. 液化石油气 B. 煤气 C. 烟煤 D. 干木柴
5. 下列三个数值4.6×107J/kg、0.8×103kg/m3、2.1×103J/(kg·℃)各表示煤油的一个特性,这三个数值依次表示的是煤油的 ( )
A. 比热容、密度、热值 B. 密度、热值、比热容
C. 密度、比热容、热值 D. 热值、密度、比热容
6. 酒精的热值是3.0×107J/kg,表示的物理意义是_________________________________________________。一杯酒精倒出一半,剩下酒精的热值_________(变大/不变/变小)。
7. 可燃冰燃烧后仅会生成少量的二氧化碳和水。根据测算,1m3可燃冰可以分解释放出160m3以上的天然气。
(1) 可燃冰燃烧过程中将______能转化为______能。
(2) 完全燃烧5m3可燃冰产生的热量至少为__________________(天然气的热值取3.2×107J/m3)。
(3) 试写出可燃冰具备的两条优点__________________、__________________。
8. 工厂需要将100kg、20℃的水加热到60℃作为工业用热水。若水吸收的热量由汽油完全燃烧放出的热量来提供,则需要多少千克的汽油?[水的比热容c=4.2×103J/(kg·℃),汽油的热值q取4.6×107J/kg,不考虑热损失,结果保留两位小数]
【能力进阶】
9. 甲、乙两种燃料,若甲的质量是乙的2倍,甲、乙完全燃烧后放出的热量之比为3∶2,则甲、乙两种燃料的热值之比为 ( )
A. 3∶4 B. 4∶3 C. 2∶3 D. 3∶2
10. 小明学习燃料的热值之后,自己设计一个实验来探究酒精和碎纸片的热值大小,实验装置如图所示。
(1) 为保证实验结论的可靠以及方便比较,小明在实验中应让__________________、两试管中水的质量以及两个试管都保持相同。
(2) 实验数据记录如表,根据表中数据可以判断:酒精的热值
q酒精_________(大于/小于)碎纸片的热值q纸片。
燃 料
加热前的水温t0/℃
燃料燃尽后的水温t/℃
酒精
15
35
碎纸片
15
25
(3) 小明进一步开展实验,测出所燃烧酒精的质量m酒精、试
管中水的质量m水,查得水的比热容c水,将数据代入公式m酒精q酒精=c水m水(t-t0)计算得到酒精的热值q酒精,所得测量值与实际值相比会_________(偏大/偏小),你认为出现这种情况的主要原因是________________________。
11. 如图所示为便携卡式炉,它采用丁烷作为燃料。若在水壶中装入2kg初温为25℃的水,用卡式炉加热至100℃,卡式炉的加热效率为52.5%,则:[水的比热容为4.2×103J/(kg·℃),丁烷的热值约为4.8×107J/kg]
(1) 水壶中的水加热到100℃所吸收的热量是多少?
(2) 用卡式炉将这些水加热至100℃,需要消耗多少千克的丁烷?
12. 乙醇汽油是汽油和乙醇的混合液体,从体积来看,其中90%是
汽油,10%是乙醇,这种混合液体的热值为____________J/L。
(汽油的热值为3.6×107J/L,乙醇的热值取2.4×107J/L)
参考答案
【知识梳理】
1、化学;内;2、完全;质量;3、q;J/kg;4、mq;5、Q吸/Q放×100%
【随堂练习】
1、热值大;1.4×108;不变;2、B;3、A;4、(1) 2.1×107J (2) 1.05×107J (3) 50%
【基础过关】
1、D;2、B;3、A;4、A;5、D;6、1kg的酒精完全燃烧放出的热量是3.0×107J;不变;7、化学;内;2.56×1010J;清洁无污染(合理即可);热值大;8、0.37kg;
【能力进阶】
9、A;10、酒精和碎纸片;大于;偏小;酒精燃烧放出的热量不能被水全部吸收;11、6.3×105J;0.025kg;12、3.48×107;
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