内容正文:
nullExo4 m
化为电能,所以储能效率=E。
10m
×100%=40%,则
有60%的动能转化为内能,故E=3.75×10J×60%=
2.25×105J.
第7课时热
值
知识导引
1.化学内完全燃烧qJ/kg2.质量为1kg的酒精
完全燃烧时释放出的热量为3.0×102J不变3.mq
Q题×100%
Q做
课堂作业
1.1.2×10?不变解析:干木柴完全燃烧放出的热量等于身
体消耗的能量,由Q=mg可得,g-=66X10J=1.2×
0.55kg
10J/kg:热值是燃料的特性,其大小与燃料的质量无关,用掉
一半后,干木柴的热值不变」
2.4.2×10°1.25×101解析:氢燃料的质量m=30kg,氢
燃料完全燃烧释放的热量Q做=g=30kg×1.4×108J/kg
4.2×10”J;若氢燃料完全燃烧释放出的热量全部被水吸收,
则水吸收的热量Qs=Q:=42X10J,由m=品可得,
m水=
Q一
4.2×10J
c△t
4.2×10J/(kg·℃)X(100℃-20℃)
1.25×101kg.
3.1.68×10测出剩余酒精的质量小解析:根据题意可
得,水吸收的热量Q=c水m水△t=4.2×103J/(kg·℃)×
200×10-3kg×(43℃-23℃)=1.68×101J:若Q做=Q,由
g-Q可知,还需算出消耗的酒精的质量,才能计算酒精的
n
热值,所以应测量出剩余酒精的质量;由于存在热量损失,酒
精燃烧放出的热量没有被水全部吸收,即Q<Q做,又因为消
耗的酒精的质量是一定的,则根据q=Q可知,所测算出的
热值与真实值相比偏小。
4.D解析:燃料的热值是燃料本身的一种特性,热值的大
小与燃料的种类有关,与燃料的质量、放出热量的多少、燃料
的形状以及燃料的燃烧情况等无关,A、C错误,D正确:由
Q做=g可知,燃料燃烧放出的热量与热值和质量有关,燃
料热值大,燃烧放出的热量不一定多,B错误
5.D解析:热值是燃料本身的物理属性,与燃料完全燃烧
放出的热量无关,A错误;热值的大小与燃料的种类有关,与
燃烧是否充分无关,B错误,D正确;热值是燃料的一种物理
属性,与燃料是否燃烧无关,C错误.
6.A解析:火箭使用一种叫作偏二甲肼的液体燃料,主要
的原因是它具有较大的热值,相同质量的燃料完全燃烧时,
该液体燃料可以释放出更多的热量,A正确.
7.A解析:燃料燃烧越充分,能有效利用的能量越多,发动
机的效率越高,A正确:燃料的热值与燃料的种类有关,燃料
和压缩空气混合后,燃料的种类不变,燃料的热值不变,B错
误;压气机压缩空气时,对空气做功,机械能转化为内能,空
气的内能增加,C错误;高温、高压气体推动涡轮转动时,将
内能转化为机械能,D错误.
3
8.C解析:由题意可知,Qa:Q=5:3,qA:q=2:3,根据
QA
Q=g可知,两种燃料的质量之比4=
9A=QX鱼
mB Qu Qu gA
qu
9.(1)燃气完全燃烧放出的热量Q做=Vg=0.21m3×4×
10?J/m3=8.4×10iJ(2)水吸收的热量Q=cm(t一to)=
4.2×103J/(kg·℃)×20kg×(60℃-10℃)=4.2×10°J
(8)该热水器烧水的效率?器×10m%-会淡
100%=50%
课后作业
10.C解析:“能量:284kJ/100mL”表示100mL牛奶含有
284kJ的能量,其含义与热值相似.C正确.
11.D解析:热值是燃料的物理属性,与燃料的种类有关,
而与燃料的质量和燃烧程度无关,A、C错误;根据Q做=q
可知,在质量相同时,燃料的热值越小,完全燃烧放出的热量
越少,B错误;焦炭的热值是3.0×10?J/kg,其物理意义是
1kg焦炭完全燃烧能放出3.0×10J的热量,D正确.
12.A解析:当Q吸=cm精m第精△1=c煤袖m煤油△t2时,若有
C酒精1酒特=c爆油1保袖,则△t=△t2,A正确;设它们的质量均
为,升痛的温度均为,则有一器二因为
酒精的比热容大于煤油的比热容,所以Q箭>Q,油,B错误;
热值是燃料的物理属性,它与燃料是否完全燃烧无关,C错
误:煤油的热值比酒精的大,它们完全燃烧放出相同的热量,
根据m=可知,所需煤油的质量要小一些,D错误。
I
13.A解析:由题图可知,在燃料的质量相同时,两种燃料
完全燃烧时释放的热量的大小关系为Q,>Q:,根据g=号册
可知,9甲>q2,A正确;热值是燃料的一种特性,与燃料的种
类有关,与其质量无关,B、C错误;在质量相同时,燃料的热
值大,燃料完全燃烧放出的热量多,但有效利用的热量不一
定多,即效率不一定高,D错误」
14.A解析:由题图甲可知,两个气门关闭,活塞向上移动,
故题图甲为压缩冲程,活塞对气缸内的气体做功,机械能转
化为内能,气体的温度升高,A正确;热机效率是指有效利用
的能量与燃料完全燃烧放出的热量的比值,由题图乙可知,
有用机械能所占比例为100%-36%-30%-6%=28%,即
该汽油机的效率为28%,B错误;热值是燃料本身的一种物
理属性,由燃料种类决定,和燃料的质量、放出热量的多少、
燃烧是否充分,温度高低无关,CD错误.
15.(1)质量根据温度计示数确定水吸收热量的多少
(2)温度计的玻璃泡没有与水充分接触(3)②燃烧过程
中有热量损失解析:(1)燃料完全燃烧放出热量的多少不
仅与燃料的种类有关,还与燃料的质量有关,所以要控制酒
精和碎纸片的质量相等:实验中还需控制被加热的水的质量
和初温均相同,方便根据温度计观察水的末温,末温高说明
水吸收的热量多,反之说明水吸收的热量少,(2)使用温度计
测量液体的温度时,应将温度计的玻璃泡浸没在液体中,且
不接触烧杯底和烧杯壁.(3)实验中不需要保证燃料燃烧时
间相同,应该让它们都充分燃烧结束,使质量相同,所以操作
②是错误的;燃烧过程中有热量损失,水吸收的热量小于燃
料燃烧放出的热量,故实验算出的热值小于实际热值,
16.125032.6%解析:单缸四冲程汽油机的一个工作循
环中,曲轴转2圈,完成4个冲程,做功一次,由于曲轴的转
速为300r/min,则汽油机每分钟完成150个工作循环,对外
做功150次,则汽油机工作1min做的功W=150×500J=
7.5×10J,该汽油机的功率P=Y-7.5X10」=1250W;
60s
5g汽油完全燃烧释放的热量Q做=mq汽油=5×10-3kg×
×100%=
4.6×10'J/kg=2.3×10J.汽油机的效率7Q
2X10%26%。
17.(1)水吸收的热量Q=cm(t-t)=4.2×103J/(kg·℃)×
50kgX(70℃-20℃)=1.05×102J(2)由7
Q×100%
可知,Q-9-1.050」=2.1X10】(3消耗的煤气质
50%
量m=盘=
2.1×10J=0.5kg
4.2×10J/kg
经典提优
18.(1)密度(2)热值乙醇(3)乙醇乙醇两种液体
均易燃解析:(1)方案甲利用天平和量筒可以测量液体
A、B的密度,但是甲醇、乙醇的密度相等,故无法鉴别
(2)方案乙是根据液体A、B的热值不同进行鉴别,把两个
相同烧杯内的水均由20℃加热到90℃时,水吸收的热量
相等,由于乙醇的热值大于甲醇的热值,所以需要完全燃烧
的乙醇的质量小于甲醇的质量,则同规格燃料瓶内剩余较
多的是乙醇.(3)用两盏相同的酒精灯同时加热相同烧杯内
初温相等的液体A、B(都没有沸腾),相同时间内它们吸收
的热量相等,由于甲醇的比热容大于乙醇的比热容,所以一
段时间后,甲醇升高的温度小于乙醇升高的温度,即温度较
高的是乙醇;继续加热至两者都沸腾,因为乙醇的沸点高于
甲醇的沸点,所以沸腾时温度较高的是乙醇;由于甲醇和乙
醇是易燃物品,从安全角度来说,该方案被明令禁止,
专题二与燃料热值有关的综合计算
类型一:
1.(1)Q做=Vg=0.06m3×4×10J/m3=2.4×105J
(2)Q吸=7Q做=70%×2.4×10J=1.68×10°J(3)△t=
1.68×10J
Q=4,2x10/kg,C)X5kg=80℃,t=t6十At
22℃十80℃=102℃解析:(1)0.06m3的燃气完全燃烧
所放出的热量Q做=Vg=0.06m3×4×107J/m3=2.4×
10J.(2)该燃气灶烧水的热效率7=70%,则水吸收的热
量Q吸=7Q做=70%×2.4×10°J=1.68×10°J.(3)水烧开
时,水的温度变化量4如=器-2X101己X5k8
1.68×105J
80℃,密闭锅内气压高于标准大气压,故水的沸点高于
100℃,密闭锅内水烧开时的温度t=6十△t=22℃十
80℃=102℃.
3
2.(1)水吸收的热量Q服=c水m水△t=4.2×103J/(kg·℃)X
5kg×(100℃-20℃)=1.68×10°J(2)煤气完全燃烧放
出的热量Q做=m9煤气=0.16kg×4.2×10J/kg=6,72×
10J,煤气灶烧水的效率y=Q
9×100%=68X10×
6.72×10J1
100%=25%解析:见答案.
3.(1)Qs=c水m水(t-to)=4.2X103J/(kg·℃)×1kg×
100℃-31℃)=2.898×10J(2)Q=8
2898X10」=6.9×10J,g=9=6.9X10=2.3×
42%
m液30×10-3kg
10?J/kg解析:(1)水吸收的热量Q殿=c水m水(t一t)=
4.2X103J/(kg·℃)×1kg×(100℃-31℃)=2.898×
105J.(2)加热水的效率7=42%,则该液态燃料燃烧放出的
热量Q=Q=2.898X10」=6.9×10J,热值g=Q
7
42%
1液
6.9×105」=2.3×102J/kg.
30×10-3kg
类型二:
11=产-1O8-108kmh(2F=f=1380N.w
1 h
F=1380N×108×103m=1.4904X10,p=W=
1.4904X10」=4.14X10W(3)Q=m9=10kg×
1×3600s
4.6X10J/kg=4.6×10J,7=罗×100%=
Q放
1.4904X10」×100%=32.4%解析:(1)汽车行驶的速
4.6×10J
度=之-108"=108km/h.(2)汽车匀速直线行驶,受力
1h
平衡,根据二力平衡条件可知,牵引力F=f=1380N,牵引
力做的功W=Fs=1380N×108×103m=1.4904×108J,
牵引力的功率P=四=1,404X10」=4.14×10w
t
1×3600s
(3)消耗的汽油完全燃烧放出的热量Q做=mq汽油=10kg×
4.6×10J/kg=4.6×10J,汽车发动机的效率7一Q
100%=1,4904X10J×100%=32.4%.
4.6×10°J
2.1)p=号=号=爱=18X1010Ng=18×
0.1m
10Pa(2)0=三=6X10m=20m/sF=
P
t
5×60s
36X102W=1800N(3)w=Pt=36X103W×5X60s=
20m/s
1.08×10J,Qg=Y=-108X70」=1.8×10J,mk
60%
Q
1.8×10L≈0.13kg解析:)该车静止在水平
9氢1.4×108J/kg
地面上时对地面的压强力=号=号=誉
1.8×10kgX10Nkg=1,8×10Pa.(2)本次测试中,该车
0.1m
匀速直线行驶6km用时5min,则该车行驶的速度v=立
4