第5节 物体的内能（第3课时）（培优教学课件）科学浙教版九年级上册

该初中科学课件聚焦热机、热值及热机效率，通过汽车速度变化、火箭燃料选择等问题导入，结合蒸汽机小故事视频和试管烧水实验，引导学生从生活现象到内能转化原理，构建“热机工作原理-燃料特性-能量利用效率”的知识脉络。 其亮点在于融合探究实践与科学思维，如通过酒精枪视频、燃料热值对比实验帮助学生直观理解，类比密度建立热值概念，对比汽油机柴油机异同培养分析能力。既助学生深化能量转化观念，又为教师提供丰富教学资源，提升课堂效率。

第三章 能量的转化与守恒 九年级上册•浙教版 第5节 物体的内能（第3课时） 热机在人类生活中发挥着重要的作用。许多现代交通运输工具靠它来提供动力。热机的应用和发展推动了社会的快速发展，使人类步入工业化时代。如蒸气机的发明，使人们从传统手工业进入蒸气时代。 导入新课 18世纪第一辆汽车问世时，它的速度只有几千米每小时，而目前最快汽车的速度已经超过了声速。 汽车是如何获得机械能的呢? 超声速汽车 导入新课 想一想 火箭发射所需的推进剂一般采用液态氢、氧做为燃料。你知道这是为什么？可以换成汽油、柴油做火箭的燃料吗？ 导入新课 蒸汽机的发明更是给人类发展带来了巨大的飞跃。直到今天热机广泛应用于汽车、火车、轮船、飞机、火箭等。 视频欣赏——蒸汽机小故事 学习目标 1. 知道热机的概念、热机的工作原理 2. 简单计算燃料燃烧放出的热量 3. 知道什么是热机的效率 4. 课堂总结 5. 练习与应用 6. 提升训练 物体的内能 重点难点 重点 1. 知道热机的概念，初步了解热机的工作原理，体会内能的利用对人类发展的重要作用。 2. 从生活中体会不同燃料燃烧释放热量的本领不同，建立热值的概念。 3. 能简单计算燃料燃烧放出的热量。 难点 能说出热机工作时燃料释放能量的主要流向，知道什么是热机的效率 1. 热机 2. 热值 3. 热机效率 4. 课堂总结 5. 练习与应用 6. 提升训练 学习内容 物体的内能 一、热机 第5节 物体的内能 一、热机 热机有多种类型。蒸汽机、内燃机、燃气轮机、喷气发动机等都属于热机。尽管不同种类的热机有不同的结构，但热机有个共同特点：通过做功把内能转化为机械能。 故我们将通过做功把内能转化为机械能的机器叫做热机。 热机的能量转化过程 化学能 内能 机械能 一、热机 瓦特在前人的启迪下，对蒸汽机作出一系列重大改进，在工业上得到广泛应用。他开辟了人类利用能源新时代，标志着工业革命的开始。 其实，瓦特观察水壶中的水烧开推动壶盖，从而发明了蒸汽机，是一个善意的杜撰。 詹姆斯·瓦特 （1736年—1819年） 一、热机 【视频欣赏】蒸汽机模型 瓦特的蒸汽机车和蒸汽火车 一、热机 气缸 气缸 蒸汽机的锅炉与气缸分离，是“外燃机” 缺点： 体积庞大 车身笨重 热损失大 效率很低 锅炉 锅炉 一、热机 气缸：针筒 燃料：酒精 燃料直接在气缸内燃烧产生动力——内燃机 【视频欣赏】酒精枪——小小“内燃机” 一、热机 1. 实验探究：利用内能可以做功 （1）在一个试管中装一些水，用橡胶塞塞紧；然后对试管加热使水沸腾，请同学们观察现象。 观察到的现象有： ①瓶塞被冲出来； ②管口附近出现“白雾”。 一、热机 （2）实验分析 实验中的能量转化过程为： ① 酒精燃烧放出热量，酒精的 能转化为水的 能； ②水吸热沸腾，产生大量水蒸气，气体膨胀对瓶塞做功，气体的 能转化为瓶塞的 能。 ③结论：利用内能可以做功。 热机就是通过这个过程来工作的，今天一起学习热机的工作原理。 化学 内 内 机械 一、热机 2. 热机 （1）热机：各种利用内能做功的机械叫做热机。 （2）工作原理：热机利用内能做功，将内能转化为机械能。 （3）种类：蒸气机、内燃机、汽轮机、喷气发动机等。 汽轮机 蒸气机 喷气发动机 一、热机 （4）常见热机——内燃机 ①内燃机：燃料直接在发动机气缸内燃烧产生动力的热机。 ②分类：汽油机和柴油机。 世界上第一辆以汽油为动力的车开始只有三个轮子，这就是德国人卡尔•本茨于1885年制造出的“奔驰一号”。 柴油机 汽油机 一、热机 3. 汽油机 ①工作原理 利用汽油在气缸内燃烧产生高温高压的燃气来推动活塞做功。 ②汽油机的构造 由气缸、火花塞、进气门、排气门、活塞、曲轴、连杆组成。 气缸 活 塞 连 杆 排气门 曲 轴 火花塞 进气门 一、热机 ③工作过程 （1）冲程：汽油机在工作时，活塞从气缸的一端运动到另一端的过程，叫作一个冲程。 （2）四个冲程：汽油机的一个工作循环由吸气、压缩、做功、排气四个冲程组成。 多数汽油机是由这四个冲程的不断循环来保证连续工作的。 一、热机 （3）汽油机的工作过程分析 ①吸气冲程 进气门打开，排气门关闭。活塞向下运动，汽油和空气的混合物被吸入气缸。 一、热机 ②压缩冲程 进气门和排气门都关闭，活塞向上运动，燃料混合物被压缩，压强增大，内能增加，温度升高。 能量转化：机械能转化为内能。 一、热机 ③做功冲程 在压缩冲程结束时，火花塞产生电火花，使燃料燃烧，产生高温高压的气体。高温高压的气体推动活塞做功，并通过连杆带动曲轴转动，对外做功。 能量转化：内能转化为机械能。 一、热机 ④排气冲程 进气门关闭，排气门打开，活塞向上运动，把废气排出气缸。 一、热机 视频演示——《汽油机的工作过程》 一、热机 冲程名称 进气门 排气门 活塞 运动 冲程的作用 能量转化 吸气冲程 开 闭 向下 吸入燃料和空气的混合物 压缩冲程 闭 闭 向上 压缩燃料和空气的混合物， 使其内能增大，温度升高 机械能转化为内能 做功冲程 闭 闭 向下 火花塞产生电火花，点燃燃料，高温高压的燃气推动活塞做功，通过连杆、曲轴带动飞轮转动 内能转化为机械能 排气冲程 闭 开 向上 排出废气 （4）汽油机四个冲程工作情况总结 一、热机 对外做功1次 飞轮转动2周 活塞往复2次 有4个冲程 1个工作 循环 在这个四个冲程中，利用曲轴的惯性来完成的是吸气、压缩和排气冲程。 （5）汽油机一个工作循环情况总结 一、热机 思考与讨论 1．在四个冲程中，哪些冲程发生了能量的转化？ 2．哪个冲程使汽车获得动力？ 3．哪个冲程排出了汽车的尾气？ 压缩冲程: 做功冲程: 机械能转化为内能； 内能转化为机械能。 做功冲程 排气冲程 4. 热机有哪些优点和缺点？ 利：热机的广泛使用，极大改变了人类的生活和工作方式。 弊：机使用过程都要排出废气，严重污染了空气，影响着人类和动植物的生存。 一、热机 压缩气体做功 1.下图是改变物体的内能的两个实验，分别相当于汽油机的什么冲程？ 气体对外做功 压缩冲程 做功冲程 2.在重复“压缩气体做功”实验之前，需在拔出活塞后将厚玻璃筒甩几下。“甩几下”又相当于汽油机的什么冲程？ 排气冲程 思考与讨论 一、热机 4. 柴油机 喷油嘴 ①柴油机的工作原理 利用柴油在气缸内燃烧产生高温高压的燃气来推动活塞做功。 ②柴油机的构造 与汽油机的大致相同，不同的是柴油机气缸顶部没有火花塞而是一个喷油嘴。 一、热机 视频演示——柴油机的燃烧过程 一、热机 视频演示——总结：汽油机和柴油机 一、热机 ③工作过程 柴油机的工作过程与汽油机大致相同，也是由吸气、压缩、做功、排气四个冲程构成一个工作循环，在一个工作循环中，活塞往复运动两次，曲轴转动两周，对外做功一次。 柴油机吸入气缸内的物质只有空气，在压缩冲程结束时，压缩空气的温度已经超过柴油的燃点，此时从喷油嘴喷出的雾状柴油遇到热空气就立刻燃烧起来。 一、热机 进气门打开 排气门关闭 活塞向下运动 机械能转化为内能 内能转化为机械能 燃烧后的废气 只吸入空气 点燃方式压燃 进气门关闭 排气门关闭 活塞向上运动 进气门关闭 排气门关闭 活塞向下运动 进气门关闭 排气门打开 活塞向上运动 一、热机 项目 汽油机 柴油机 构造 气缸顶部有一个火花塞 气缸顶部有一个喷油嘴 燃料 汽油 柴油 吸气冲程 吸入汽油与空气的混合物 只吸入空气 压缩冲程 压缩程度较小 压缩程度较大 做功冲程 点燃式，内能转化为机械能 压燃式，内能转化为机械能 排气冲程 排出废气 特点与应用 轻巧、功率小；小汽车、摩托车等。 笨重、功率大；载重汽车、轮船等。 相同点 一个工作循环均有四个冲程组成，活塞往复运动两次，曲轴转动两周，对外做功一次。压缩冲程把机械能转化为内能；做功冲程把内能转化为机械能。 ④柴油机和汽油机的异同点 二、热值 第5节 物体的内能 二、热值 1. 燃料 想一想，你见过的燃料有哪些？ （1）燃料的种类：固体燃料有木柴、煤炭等；液体燃料有汽油、柴油、酒精灯；气体燃料有煤气、天然气等。 人类在原始社会 用燃料柴薪取暖 天然气燃烧烧饭 汽油燃烧，释放内能， 转化为车的机械能 二、热值 （2）燃料燃烧时能量的转化 燃料的燃烧是一种化学变化，在燃烧过程中，燃料的化学能转化为内能。 喷气式飞机发动机用航空煤油做燃料。靠燃料燃烧时产生的气体向后高速喷射的反冲作用使飞机向前飞行。 火箭升空靠液态氢与液氧的燃烧获取内能。 二、热值 2. 燃料的热值 （1）探究相同质量的不同燃料，燃烧时放出的热量是否相同？ 【提出问题】根据你的经验，相同质量的不同燃料，燃烧时放出的热量是不是相同？有哪些事实来支持你的观点，并进行分析。 日常生活中，常见的燃料有煤、木柴、天然气、液化气、酒精、汽油、柴油，在农村还有农作物的秸秆，有些地区还用牛粪作为燃料。 若一个四口之家使用不同的燃料供家庭使用，如烧水、做饭等，请你估计，一个月如果使用木柴需要多少千克？如果使用蜂窝煤需要多少千克？如果使用液化气需要多少千克？如果使用秸秆需要多少千克？ 二、热值 经实验得出：约需要木柴200kg，煤90kg，液化气30kg，秸秆400kg。使用不同的燃料，消耗量是不同的，这是什么道理？ 【分析论证】 ①不同的燃料燃烧释放热量的能力是不一样的。 根据实验发现1kg的煤燃烧释放出的热量是1kg木柴燃烧释放出的热量的两倍多。 怎么比较燃料燃烧放出热量的能力呢？ ②比较燃料燃烧放热能力的方法（类比密度概念的建立方法） 比较密度大小的方法：不同物体体积都取1m³，比较它们的质量。 同理，把所有燃料都取1kg，让它们完全燃烧，比较它们放出的热量。 二、热值 轴 初温：28℃ 燃料质量：5g 水的质量：200g 末温83℃ 末温62℃ 视频演示——燃烧相同质量的酒精和干木柴，比较他们放出热量的多少？ 二、热值 实验数据 燃料 温度 加热前温度t0/℃ 燃料燃尽后的温度t末/℃ 水温的变化Δt/℃ 5g酒精 28 83 55 5g干木柴 28 62 37 为了比较燃料的特性了，引入了“热值”这个物理量。 实验结论：用质量相同的酒精和干木柴分别给两杯完全相同的水加热，两杯水升高的温度不同，用酒精加热的水升高的温度多。 二、热值 （2）燃料的热值 由于燃料的成分不同，相同质量的不同燃料在完全燃烧时放出的热量不同，在物理学中用热值来表示燃料完全燃烧时放热本领的大小。 ①定义：把某种燃料完全燃烧放出的热量与其质量之比，叫作这种燃料的热值，用字母q表示。 ②公式：q= Q表示放出的热量，单位是焦，符号为 J； m表示固、液体燃料的质量，单位是千克，符号为kg； q表示热值，单位是焦/千克，符号为 J/kg。 二、热值 ③热值的物理意义： 热值在数值上等于1kg某种燃料完全燃烧放出的热量。如木炭的热值为3.4×107J/kg，它表示1kg木炭完全燃烧时放出的热量是3.4×107J。 同种燃料的热值相同，不同种燃料的热值一般不同。 ④燃料燃烧放出热量的计算： 二、热值 ⑤气体燃料的热值： q= V 表示气体燃料的体积，单位是米3 ，符号为m3 Q 表示放出的热量，单位是焦，符号为 J q 表示气体燃料的热值，单位使用焦/米3，符号为J/m3 二、热值 （3）常见燃料的热值表 二、热值 【想一想】 ①热值表中，热值最大的是哪种燃料？热值最小的是哪种燃料？ ②火箭上为什么用液态氢作燃料？ ③热值反映了燃料的什么性质？不同燃料的热值一定不同吗？ 【解答】 ①表中热值最大的是氢，热值1.4×108J/kg，热值最小的是干木柴，热值1.2×107J/kg。 ②火箭上用液态氢作燃料是因为氢的热值大。 ③热值是燃料的一种属性，不同的燃料有不同的热值。 二、热值 燃料燃烧放热计算公式 Q放=qm 单位时间内所完成的功叫功率 功率= 功 时间 P= W t 单位体积内含物质的质量叫密度 密度= 质量 体积 ρ= m V 1千克某种燃料完全燃烧时放出的热量叫热值 热值= 热量 质量 q= Q放 m 与功率、密度等类比，可由定义得到计算公式： Q放=qV 三、热机效率 第5节 物体的内能 三、热机效率 1. 日常生活中的热效率 【提出问题】用煤气灶烧水时，煤气能完全燃烧吗？煤气燃烧放出的热量能全部被水吸收吗? 【分析讨论】煤气不能完全燃烧，损失了一部分能量，装水的容器吸收了一部分能量，煤气灶本身也会吸收一部分能量，高温的烟气带走了一部分能量，还有一部分能量直接散失掉了，等等。水吸收的热量只占煤气完全燃烧放出热量的一部分，只有水吸收的热量才是被有效利用的。 三、热机效率 （1）热效率的概念（炉子、燃气灶的热效率等） 吸收的热量占燃料完全燃烧放出热量的比值叫作热效率。 热效率η = （2）提高锅炉中燃料热效率的方法 把煤磨成煤粉，增大与氧气的接触面积；把空气吹进炉膛增大送氧量。 三、热机效率 2. 热机的效率 （1）热机能量流向示意图 热机也有类似的情况，汽油在汽缸内不能完全燃烧，损失了一部分能量，机械装置吸收了一部分能量，废气带走了一部分能量，由于机械传动等克服摩擦消耗了一部分能量，等等。真正转变为对外做有用功的能量只是燃料燃烧所释放能量的一部分。只有对外做有用功的能量是被有效利用的。 燃料的 内能 三、热机效率 （2）热机的效率 ①定义：用来做有用功的这部分能量，与燃料完全燃烧放出的热量之比，叫作热机的效率。 ②公式： η 或 η ③物理意义：热机的效率是热机性能的重要指标。热机的效率表示使用热机时对燃料的利用率的高低，热机的效率高，在做功同样多的情况下，就消耗更少的燃料，可以节约能源。 三、热机效率 （3）一些热机的效率 瓦特蒸汽机的效率 6% ~ 15% 汽油机的效率 20～40% 喷气发动机的效率 50～60% 三、热机效率 3. 提高热机效率的主要途径 （1）尽量减少各种热量损失，设法利用废气的能量 大型发电机常常用蒸汽轮机推动，为了提高燃料的利用率，人们利用蒸汽轮机排出的废气来供热，这就是热电站。热电站既供电又供热，比起一般的火电站，燃料的利用率大大提高。 供电 供热 蒸汽轮机 三、热机效率 （2）在热机的设计和制造上，采用先进的技术。 （3）减小摩擦。 使用时，注意保养，保证良好的润滑，合理调整各零件之间的间隙，减小因克服摩擦阻力而额外消耗的能量。 自带燃料和氧化剂的火箭。目前最常用的是液体推进剂火箭、固体推进剂火箭和固-液混合推进剂火箭。 三、热机效率 空气喷气发动机 早期的飞机是由内燃机提供动力的。从上世纪40年代开始，飞机上越来越多地使用空气喷气发动机，它需要用大气中的氧气来助燃，向后喷出高速气体，从而获得前进的动力。 火箭上使用的喷气发动机自带燃料和氧化剂，工作时不需要空气，可以在大气层外工作。 空气喷气发动机 三、热机效率 怎样提高热机的效率呢？ 使燃料充分燃烧，如煤磨成粉末壮吹进炉膛燃烧； 尽量减少各种热量损失； 在热机的设计和制造上采用先进的技术； 注意保养，保证良好的润滑，减少因克服摩擦阻力而额外消耗的能量等。 思考与讨论 四、课堂总结 第5节 物体的内能 四、课堂总结 ①把内能转化为机械能的机器叫热机。常见热机有： 蒸汽机、内燃机、汽轮机、喷气发动机等。 ②工作原理：利用内能做功，将内能转化为机械能。 ①内燃机：燃料直接在发动机气缸内燃烧产生动力的热机。 ②内燃机工作的四冲程：吸气、压缩、做功、排气冲程。 ③能量转化：压缩冲程中，机械能转化为内能； 做功冲程中，内能转化为机械能。 ④汽油机与柴油机的区别： 汽油机吸入汽油与空气的混合物，柴油机只吸入空气。 汽油机是点燃式点火，柴油机点火方式为压燃式。 热机 热 机 内燃机 四、课堂总结 热机的效率 ①分类：固体燃料、液体燃料、气体燃料。 ②燃料燃烧过程中化学能转化为内能。 ①定义：某种燃料完全燃烧放出的热量与其质量之比。 是燃料的一种特性。 ②公式：固体q 气体q ③单位：焦/千克（J/kg）、焦/米3（J/m3 ） ①热机的效率：用来做有用功的这部分能量， 与燃料完全燃烧放出的热量之比。 ② 公式：η ③提高热机效率的方法：利用废气的能量、 减少机械摩擦、尽量使燃料充分燃烧等。 燃 料 热 值 热机的效率 五、练习与应用 第5节 物体的内能 五、练习与应用 1、提高热机的效率具有哪些积极意义？请你列出一个回答问题的提纲，不必展开陈述。 减少有害气体的排放量，降低对空气的污染。 减少燃料的消耗，节约能源。 五、练习与应用 【解析】航天飞船穿越大气层返回地面时，与大气层发生摩擦，机械能转化为内能，是通过做功的方式，增加了飞船的内能，从而使飞船温度升高。 2、火箭的外壳有一层烧蚀材料，可以有效防止火箭因高温而损坏。想一想，为什么火箭在大气层飞行时温度会升高? 五、练习与应用 3、除了飞机、汽车、摩托车之外，你还知道哪些地方用到了热机？你列举的这些热机中哪些是内燃机？ 除了飞机、汽车、摩托车外，还有轮船、拖拉机、收割机、推土机、压路机、坦克等都使用了热机，这些热机都是内燃机。火车可分为电力机车、内燃机车和蒸汽机车，其中内燃机车使用的是内燃机。 五、练习与应用 4、在图中，甲为四冲程内燃机吸气冲程的示意图，图中画出了吸气冲程中活塞和曲轴的位置和进气门、排气门的开闭情况。请在图乙、丙、丁中，分别画出压缩、做功、排气冲程中活塞和曲轴的位置和进气门、排气门的开闭情况。 答案： 五、练习与应用 5、如果燃烧干木柴跟燃烧煤油放出的热量相等，干木柴的质量应该等于煤油质量的几倍？请列出相关计算式来说明理由。 Q柴放=Q油放 m柴q柴= m油q油 = = = 3.83倍 六、提升训练 第5节 物体的内能 六、提升训练 1、用酒精温度计测量热水温度的过程中，温度计内酒精的比热容、热值的情况是（　B　） A. 比热容和热值都变大 B. 比热容和热值都不变 C. 比热容变小，热值变大 D. 比热容变大，热值变小 B 六、提升训练 2、图甲是某四冲程汽油机工作时的能量流向图，图乙是其中一个冲程 的示意图，则下列说法正确的是（　D　） D A. 该汽油机的效率是60％ B. 汽油机的效率越高说明做功越快 C. 图乙所示冲程为压缩冲程 D. 图乙所示冲程是将内能转化为机械能的过程 六、提升训练 3、目前我国已将发动机研发列为国家重大科技专项。下列我国“陆、 海、空、天”装备中的动力机械不属于热机（利用内能做功的机械）的 是（　A　） A. 中国高铁交流异步牵引电动机 B. 052D型导弹驱逐舰燃气轮机 C. 歼－20战机涡扇－15煤油发动机 D. 长征五号火箭液氧煤油发动机 A 六、提升训练 4、1883年人类发明了汽油机。一台四冲程汽油机的一个冲程中，火花塞点火，燃料猛烈燃烧，产生高温高压的气体推动活塞对外做功，则该冲程（　B　） A. 是压缩冲程 B. 气体对外做功，内能转化为机械能 C. 活塞依靠飞轮的惯性而运动 D. 气体对外做功，气体的内能增加 B 六、提升训练 5、节日常用的礼花喷射器结构如图，气罐内有高压空气，气罐通过气 阀与纸筒相连。使用时转动纸筒打开气阀，气体将纸筒内的礼花快速喷 向远处。对该过程的分析正确的是（　D　） A. 罐内气体的内能增加 B. 气罐内壁温度升高 C. 罐内气体通过热传递的方式改变了其内能 D. 该过程能量转化方式与汽油机做功冲程相同 D 六、提升训练 6、在试管里盛适量的水，用带两端开口的细玻璃管的橡胶塞塞住试管 口（如图所示）。加热试管使水沸腾，细玻璃管口冒出的“白气”推动 管口处的风车转动。下列说法正确的是（　C　） A. 水在沸腾过程中，不断吸收热量，温度升高 B. 实验过程中，通过做功使试管内水的内能增大 C. 玻璃管口冒出的“白气”是小水珠 D. “白气”使风车转动的过程相当于汽油机的压缩冲程 C 六、提升训练 7、如图所示，甲、乙、丙三图中的装置完全相同，燃料的质量相同， 烧杯内的液体质量也相同。下列说法正确的是（　A　） A. 比较不同液体的比热容，可以选择甲、丙两图 B. 比较不同液体的比热容，可以选择乙、丙两图 C. 比较不同燃料的热值，可以选择乙、丙两图 D. 比较不同燃料的热值，不可以选择甲、乙两图 A 六、提升训练 8、某品牌汽车以80km/h的速度匀速行驶时，仪表盘显示发动机转速是 1800r/min，若做功冲程每次做功6000J，则下列有关该汽车发动机的说 法，正确的是（　D　） A. 每秒曲轴转60r B. 1min完成900个冲程 C. 每秒对外做功60次 D. 发动机的输出功率是90kW D 六、提升训练 9、单位质量的气体物质，在体积不变的条件下温度升高1℃所吸收的热量称为该气体的定容比热，已知氦气的定容比热为3100J/（kg·℃）。如图所示，质量为0.02kg的氦气被密封在圆柱体汽缸内，汽缸内氦气气压与外界大气压相同。用力把活塞AB固定，当氦气的温度从20℃升高到30℃时，氦气吸收的热量是 　62J。撤去力，氦气推动活塞做功，这一过程的能量转化形式为 　内能转化为机械 ，这与四冲程汽油机的 　做 冲程相同。 620　 内能转化为机械能　 做功　 六、提升训练 10、某款汽车以一定的速度匀速直线行驶10km消耗汽油1.8kg（汽油的热值为4.6×107J/kg），假设汽油完全燃烧，则放出的热量为  　 8.210J；若其中30％的能量转化为汽车的机械能，则汽车受到的阻力为 　2484N。 8.28×1 07　 2484　 六、提升训练 11、如图甲，1标准大气压下，普通煤炉把壶内20℃、5kg水烧开需完全燃烧一定质量的煤，此过程中，烧水效率为28％。为提高煤炉效率，浙江大学创意 小组设计了双加热煤炉，如图乙所示，在消耗等量煤烧开壶内初温相同、等 量水的过程中，还可额外把炉壁间10kg水从20℃加热至40℃。已知q煤＝ 3×107J/kg，c水＝4.2×103J/（kg·℃），对于以上过程，问： （1）普通煤炉完全燃烧煤的质量有多大？ 【答案】（1）0.2kg 六、提升训练 （2）双加热煤炉的烧水效率有多大？ 【答案】（2）42％ 六、提升训练 12、氢燃料具有清洁无污染、效率高等优点，被认为是21世纪最理想的能源。[c水＝4.2×103J/（kg·℃），q氢＝1.4×108J/kg] （1） 求质量为0.3kg的氢燃料完全燃烧放出的热量。 解：（1） 0.3kg的氢燃料完全燃烧放出的热量Q放＝m氢q氢＝0.3kg×1.4×108J/kg＝4.2×107J 六、提升训练 （2） 若（1）中氢燃料完全燃烧放出的热量全部被质量为200kg、温度为15℃的水吸收，则水升高的温度是多少？ 解：（2） 水吸收的热量Q吸＝Q放＝4.2×107J，由Q吸 ＝cmΔt得，水升高的温度Δt＝＝ ＝50℃ 六、提升训练 （3） 如图所示的氢能源汽车以140kW的恒定功率匀速行驶，若0.3kg的氢燃料完全燃烧放出的热量和汽车所做的功相等，则这些热量能让该汽车匀速行驶多长时间？ 解：（3） 汽车所做的功W＝Q放＝4.2×107J，由P＝ 得，汽车行驶的时间t＝＝＝300s Lavf57.62.100 Lavf57.62.100 Lavf57.62.100 $$