14.3热机的效率第1课时热值及其计 课件-2025-2026学年人教版物理九年级全一册算

第3节 热机的效率 第1课时　热值及其计算 第十四章　内能的利用 1. 了解燃料热值的定义及其特性。 2. 学会应用燃料燃烧的放热公式进行相关计算。 P30～31 热值的定义：某种燃料 　完全燃烧　放出的热量与其 　质量(或体积)　之比，叫作这种燃料的热值。 热值的物理意义：燃料的热值是反映单位质量的某种燃料完全燃烧时放热能力的物理量，其大小只与 　燃料的种类　有关，与燃料的 　质量(或体积)　和燃烧情况无关。 完全燃烧　 质量(或体 积)　 燃料的种类　 质量(或体积)　 课前预学 热值的单位： 　J/kg　或 　J/m3　。 燃料完全燃烧放出热量的计算公式： (1)固(液)体燃料：Q放＝ 　mq　(热值单位用J/kg)。 (2)气体燃料：Q放＝ 　Vq　(热值单位用J/m3)。 J/kg　 J/m3　 mq　 Vq　 课前预学 　燃料的热值 [例1]　(理解热值的定义)下列关于燃料的热值的说法中正确的有 　⑤⑦⑧　。 ①燃料燃烧时，质量越大，热值越大； ②燃烧1 kg某种燃料放出的热量叫作这种燃料的热值； ③燃料的热值与燃料的质量成反比； ④燃料不完全燃烧时的热值比完全燃烧时的热值小； ⑤一罐氢气用掉了一半，剩余半罐的热值不变； 例题导学 　燃料的热值 [例1]　(理解热值的定义)下列关于燃料的热值的说法中正确的有 　⑤⑦⑧　。 ⑤⑦⑧　 ⑥2 kg的煤完全燃烧比1 kg的煤完全燃烧热值大； ⑦热值是燃料的一种属性，与燃料的质量无关，不同的燃料热值一般不同； ⑧发射卫星的火箭常使用液态氢作为燃料，主要是因为液态氢具有较大的热值。 例题导学 　　燃料的热值是燃料的一种属性，只与燃料的种类有关。燃料的热值在完全燃烧时可通过q＝去进行计算，并不代表其与放热成正比，与质量成反比。 例题导学 　公式Q＝mq的应用 [例2]　(简单计算)(1)已知干木柴的热值为1.2×107 J/kg，则完全燃烧500 g干木柴放出的热量为 　6×106　J。 (2)已知完全燃烧150 g的汽油放出的热量为6.9×106 J，则汽油的热值为 　4.6×107　J/kg。 6×106　 4.6×107　 例题导学 (3)某同学用酒精加热一壶水，已知水需要吸收的热量为8.4×106 J，则需要完全燃烧 　0.28　kg的酒精。(不计热量的损失，q酒精＝3×107 J/kg) (4)食物也是一种“燃料”，淀粉在人体内“燃烧”的热值约为1.75×107 J/kg，同样情况下，脂肪的热值约为4×107 J/kg。假如你摄入了75 g脂肪食物，则你已摄入了 　3×106　J热量。青少年每天需要摄入的热量约为1.0×107 J，为满足每天热量需要，你还需要摄取 　400　g淀粉。 0.28　 3×106　 400　 例题导学 [例3]　(燃料燃烧与热平衡问题)垃圾焚烧发电是最佳的垃圾处理方式，能有效实现垃圾的无害化、减量化、资源化。实验表明：平均每焚烧1 kg高热值的垃圾相当于燃烧0.5 kg无烟煤。求：[q无烟煤＝3×107 J/kg，c水＝4.2×103 J/(kg·℃)] (1)8.4 kg这样的垃圾完全燃烧可以放出的热量； 解：8.4 kg这样的垃圾完全燃烧放出的热量 Q放＝mq＝8.4 kg××3×107 J/kg＝1.26×108 J 答：8.4 kg这样的垃圾完全燃烧可以放出1.26×108 J热量； 例题导学 (2)若这些热量完全被水吸收可以使多少质量的水温度升高50 ℃？ 解：由题意可得水吸收的热量Q吸＝Q放＝1.26×108 J 由Q吸＝cmΔt得，水的质量 m水＝＝＝600 kg 答：若这些热量完全被水吸收可以使600 kg水升高50 ℃。 [例3]　(燃料燃烧与热平衡问题)垃圾焚烧发电是最佳的垃圾处理方式，能有效实现垃圾的无害化、减量化、资源化。实验表明：平均每焚烧1 kg高热值的垃圾相当于燃烧0.5 kg无烟煤。求：[q无烟煤＝3×107 J/kg，c水＝4.2×103 J/(kg·℃)] 例题导学 热量计算的两种类型 1. 热传递的计算公式为Q吸＝cmΔt(其中的m为吸热物体的质量) 2. 燃烧放热的计算公式为Q放＝mq或Q放＝Vq(其中m为燃料的质量) 例题导学 1. 发射卫星的火箭常使用液态氢作为燃料，主要是因为液态氢具有(　C　) A. 较小的密度 B. 较大的比热容 C. 较高的热值 D. 较低的沸点 C 课堂反馈 2. 下列关于煤的热值的说法中，正确的是(　D　) A. 2 kg煤的热值大于1 kg煤的热值 B. 煤不完全燃烧时，煤的热值变小 C. 炉子里烧掉的煤越多，煤的热值越大 D. 通过粉碎使煤块变成煤粉，煤的热值不变 D 课堂反馈 3. A、B两种燃料，完全燃烧时能放出热量之比QA∶QB＝2∶3，它们的热值之比qA∶qB＝5∶3，则两种燃料的质量之比为(　D　) A. 10∶9 B. 9∶10 C. 5∶2 D. 2∶5 D 课堂反馈 4. 用如图所示的装置比较质量相等的不同燃料燃烧时放出的热量。甲、乙中的烧杯、铁架台、温度计完全相同，在燃烧皿中放入质量相等的不同种燃料，同时点燃，给 　质量　相等的水加热，等待 　燃料燃尽　(选填“燃烧相同时间”或“燃料燃尽”)，通过观察 　温度计示数的变化　来比较两种燃料热值的大小。 质量　 燃料燃尽　 温度计示数的变化　 课堂反馈 5. 根据下表列出的四种燃料的热值，回答下列问题。 干木柴 酒精 汽油 煤油 1.2×107 J/kg 3.0×107 J/kg 4.6×107 J/kg 4.6×107 J/kg (1)从表格中的数据可知不同燃料的热值一般 　不同　(选填“相同”或“不同”)。 (2)酒精的热值是3.0×107 J/kg，表示的物理意义是 　1 kg酒精完全燃烧放出的热量是3.0×107 J　。那么完全燃烧1 g的酒精可放出热量 　3.0×104　J。 不同　 1 kg酒精完全 燃烧放出的热量是3.0×107 J　 3.0×104　 课堂反馈 (3)质量相同的四种表格中的燃料完全燃烧后，放出热量最少的是 　干木柴　。 (4)若质量为5 kg的某种燃料完全燃烧后，放出的热量是6×107 J，则这种燃料可能是 　干木柴　。 干木柴　 干木柴　 干木柴 酒精 汽油 煤油 1.2×107 J/kg 3.0×107 J/kg 4.6×107 J/kg 4.6×107 J/kg 课堂反馈 　 1. 关于燃料的热值，下列说法正确的是（　B　） A. 燃料的热值与质量有关 B. 燃料的热值只与燃料种类有关 C. 热值大的燃料燃烧时放出的热量一定多 D. 燃料燃烧越充分，热值越大 B 2. 将一瓶酒精用去，则剩余酒精的密度、比热容和热值 （　A　） A. 都不变 B. 都变为原来的 C. 热值不变，密度、比热容变为原来的 D. 热值变为原来的，密度、比热容不变 A 3. 用如图所示的装置做“比较燃料热值大小”的实验，关于 本实验，下列说法正确的是（　C　） A. 两种燃料的体积应相等 B. 相同时间内，水的温度升得越高，燃料的热值越大 C. 本实验不需要计时 D. 本实验需比较升高相同温度时所用的加热时间 C 4. 某学校每天向学生提供100 kg的开水，下表所列为几种常见 燃料的热值。现将质量为100 kg，初温为20 ℃的水烧开，所需 燃料质量最小的是（燃料完全燃烧）（　A　） 燃料 燃料油 酒精 无烟煤 烟煤 热值/ （J·kg－1） 4.2×107 3×107 3.4×107 2.9×107 A. 燃料油 B. 酒精 C. 无烟煤 D. 烟煤 A 5. （主题情境·新能源）氢能源具有来源广、热值高、无污染 等优点，氢气的热值为14.3×107 J/kg，它的物理意义是 ⁠ ，完全燃烧0.5 kg的 氢气可放出 J的热量；若一罐氢气用去了一半， 则剩余氢气的热值 （选填“增大”“减小”或“不 变”）。 1 kg 氢气完全燃烧放出的热量为14.3×107 J 7.15×107 不变 6. （主题情境·日常生活）自热火锅成为当下一种时尚快餐， 很受年轻人喜爱。它里面的发热包在将600 g水从10 ℃加热至 沸腾（标准气压下）的过程中，提供给水的热量至少 为 J。如果用酒精灯给600 g水加热升高同样温 度，至少需要 g酒精。[c水＝4.2×103 J/（kg·℃）、q 酒精＝3×107 J/kg] 2.268×105 7.56 　 7. （主题情境·亚运会）杭州亚运会首次使用废碳再生的绿色 零碳甲醇作为主火炬塔燃料，实现循环内的零排放，助力打造 首届碳中和亚运会。已知水的比热容为4.2×103 J/ （kg·℃），甲醇的热值约为2.3×107 J/kg。求： （1）完全燃烧4.2 kg甲醇放出的热量； 解：甲醇完全燃烧放出的热量 Q放＝m1q1＝4.2 kg×2.3×107 J/kg＝9.66×107 J 答：甲醇完全燃烧放出的热量为9.66×107 J； （2）若4.2 kg甲醇完全燃烧释放的热量全部被水吸收，可以 使2.3 t水的温度上升多少 ℃？ 解：水升高的温度Δt＝＝＝ ＝10 ℃ 答：水的温度升高了10 ℃。 $$