热值的计算和能量转化2017.doc

热值的计算1、关于炉子效率：（1）定义：炉子有效利用的热量与燃料完全燃烧放出的热量之比叫做炉子效率。（2）公式：（3）家用炉子的缺点：效率低；能源消耗大；排出的废气、废渣还会污染环境。（4）锅炉（或炉子）效率低的原因：燃料可能没有完全燃烧；自身吸热和向空气中散失一部分热量；高温烟气带走一大部分热量。（5）提高炉子效率措施：尽可能让燃料完全燃烧；减少热量散失。2、关于热机效率：（1）公式：（2）热机中除一部分能量用来做有用功外，其能量损失大致可分为：燃料不完全燃烧而损失的能量（很少）；废气带走一大部分能量；自身散热消耗一部分能量；克服摩擦做功消耗一部分能量。（3）提高热机效率的措施：减小摩擦（或说保证良好的润滑）；尽量减少各种能量损失。（4）热机效率不可能为1（100%）因为：工作中能量损失和摩擦不可能避免，燃料完全燃烧放出的热量不可能全部转化为有用功。（5）热机效率与其功率的大小无关。热机效率的高低并不能说明功率的大小；反之，功率的大小也不能说明热机效率的高低。（6）在做同样多功的情况下，热机效率的高低反映的是热机耗油量的多少。耗油多，效率低；耗油少，效率高。（7）热机在工作时，会造成噪声污染和大气污染。3、实验：比较两种不同燃料热值的大小实验方法：用天平称出相等质量的两种燃料适量，把它们分别点燃，分别用它们加热装在相同烧杯内质量和温度均相同的水，用温度计测出两个烧杯中水的最后温度，能让水温上升的较高的燃料，其热值较大。热值的计算1、关于炉子效率：（1）定义：炉子有效利用的热量与燃料完全燃烧放出的热量之比叫做炉子效率。（2）公式：（3）家用炉子的缺点：效率低；能源消耗大；排出的废气、废渣还会污染环境。（4）锅炉（或炉子）效率低的原因：燃料可能没有完全燃烧；自身吸热和向空气中散失一部分热量；高温烟气带走一大部分热量。（5）提高炉子效率措施：尽可能让燃料完全燃烧；减少热量散失。2、关于热机效率：（1）公式：（2）热机中除一部分能量用来做有用功外，其能量损失大致可分为：燃料不完全燃烧而损失的能量（很少）；废气带走一大部分能量；自身散热消耗一部分能量；克服摩擦做功消耗一部分能量。（3）提高热机效率的措施：减小摩擦（或说保证良好的润滑）；尽量减少各种能量损失。（4）热机效率不可能为1（100%）因为：工作中能量损失和摩擦不可能避免，燃料完全燃烧放出的热量不可能全部转化为有用功。（5）热机效率与其功率的大小无关。热机效率的高低并不能说明功率的大小；反之，功率的大小也不能说明热机效率的高低。（6）在做同样多功的情况下，热机效率的高低反映的是热机耗油量的多少。耗油多，效率低；耗油少，效率高。（7）热机在工作时，会造成噪声污染和大气污染。3、实验：比较两种不同燃料热值的大小实验方法：用天平称出相等质量的两种燃料适量，把它们分别点燃，分别用它们加热装在相同烧杯内质量和温度均相同的水，用温度计测出两个烧杯中水的最后温度，能让水温上升的较高的燃料，其热值较大。1、酒精的热值为3.010J/kg,30g酒精完全燃烧用来加热3kg5的水，不计热损失，能使水温升高到多少摄氏度？2、不计热损失，燃烧20g的焦炭能使5kg水温度升高到80，求水原来的温度？（焦炭的热值为3.010J/kg）3、质量为0.4kg的汽油完全燃烧所放出的热量有50%被25kg10的水吸收，那么水温升高多少摄氏度？（汽油的热值为4.610J/kg）4、利用煤气灶加热5kg20的水至沸腾，若加热过程中煤气完全燃烧所放出的热量由80%被水吸收，则能消耗多少煤气？（煤气的热值为4.010J/m）5、质量为500g的铁锅中盛有3L水，把它们从15加热到90；现在利用天然气加热这锅水，已知在加热过程中由40%的热损失，则需消耗多少热值为8.010J/m的天然气？6、在1标准大气压下完全燃烧100g的干木柴放出的热量只有40%被1kg6的水吸收，则水温可以升高到多少摄氏度？（干木柴的热值为1.210J/kg）7、酒精的热值为3.010J/kg，40g酒精完全燃烧用来加热3kg20的水，已知此酒精炉子的效率为90%，则在1标准大气压下能使水温升高多少摄氏度？8、一只铜球的体积为250 cm，当温度由20升高到60时吸收的热量为3900J，问此球是否实心？若为空心的，则空心体积为多大？铜的密度为8.910kg/ m，铜的比热容为0.3910J/(kg)9、一台汽油机效率为30%，现需要做610J的有用功，需要消耗多少千克的汽油？（汽油的热值为4.610J/kg）10、一辆汽车发动机的功率为23kw，热机效率为25%，如果车速为36km/h，行驶100km，至少需要消耗多少汽油?（汽油的热值为4.610J/kg）10、质量为1kg的水从400m高空中落下，若重力对水做的功有25%用来使水的内能增加，可使这些水的温度升高多少？11、一个雨滴从100m的空中落下，若重力做的功全部转变成热并被水吸收，则此雨滴的温度升高多少？12、燃烧多少克煤油可使10kg的信号灯升到100m的高空，已知煤油燃烧时，有90%的热损失？（煤油的热值为4.610J/kg）1、酒精的热值为3.010J/kg,30g酒精完全燃烧用来加热3kg5的水，不计热损失，能使水温升高到多少摄氏度？2、不计热损失，燃烧20g的焦炭能使5kg水温度升高到80，求水原来的温度？（焦炭的热值为3.010J/kg）3、质量为0.4kg的汽油完全燃烧所放出的热量有50%被25kg10的水吸收，那么水温升高多少摄氏度？（汽油的热值为4.610J/kg）4、利用煤气灶加热5kg20的水至沸腾，若加热过程中煤气完全燃烧所放出的热量由80%被水吸收，则能消耗多少煤气？（煤气的热值为4.010J/m）5、质量为500g的铁锅中盛有3L水，把它们从15加热到90；现在利用天然气加热这锅水，已知在加热过程中由40%的热损失，则需消耗多少热值为8.010J/m的天然气？6、在1标准大气压下完全燃烧100g的干木柴放出的热量只有40%被1kg6的水吸收，则水温可以升高到多少摄氏度？（干木柴的热值为1.210J/kg）7、酒精的热值为3.010J/kg，40g酒精完全燃烧用来加热3kg20的水，已知此酒精炉子的效率为90%，则在1标准大气压下能使水温升高多少摄氏度？8、一只铜球的体积为250 cm，当温度由20升高到60时吸收的热量为3900J，问此球是否实心？若为空心的，则空心体积为多大？铜的密度为8.910kg/ m，铜的比热容为0.3910J/(kg)9、一台汽油机效率为30%，现需要做610J的有用功，需要消耗多少千克的汽油？（汽油的热值为4.610J/kg）10、一辆汽车发动机的功率为23kw，热机效率为25%，如果车速为36km/h，行驶100km，至少需要消耗多少汽油?（汽油的热值为4.610J/kg）10、质量为1kg的水从400m高空中落下，若重力对水做的功有25%用来使水的内能增加，可使这些水的温度升高多少？11、一个雨滴从100m的空中落下，若重力做的功全部转变成热并被水吸收，则此雨滴的温度升高多少？12、燃烧多少克煤油可使10kg的信号灯升到100m的高空，已知煤油燃烧时，有90%的热损失？（煤油的热值为4.610J/kg）能量转化和守恒1、分析下列例子的能量转化情况：（1）热机工作：内能转化为机械能（2）电热器工作：电能转化为内能；电动机工作：电能转化为机械能（3）发电机发电过程：机械能转化为电能；（4）太阳能电池发电：光能转化为电能；（5）电池充电，电能转化为化学能（电解水时，电能转化为化学能）（6）化学电池（干电池、蓄电池、水果电池等）供电时，化学能转化为电能；燃放烟花爆竹时，化学能转化为内能和光能（7）炽热的铁水将一部分内能转化为光能（8）日光灯发光，电能转化为光能（9）白炽灯发光时，电能转化为内能和光能（10）擦火柴到火柴燃着过程：机械能转化为内能，化学能转化为内能2、各种“永动机”均不可能实现，因为永动机都违反了能量守恒定律。各种机器在工作中，在能量的循环利用时都存在能量的损耗，原始能量会逐渐变少，机器不可能永远不停地工作。3、地热能的应用方式：利用地热发电；利用地热来供暖。利用地热能的优点：可以节约其它能源，成本低且不会污染环境。4、小明学习了热学知识后，知道水的比热容为4.210J/(kg)，他想估算一下自己家中每天烧水做饭需要的热量，于是小明仔细记录了他家每天烧水、做饭、炒菜需用的时间，并把它折算成烧水的时间，相当于每天将30kg20水烧开；（1）小明家每天烧水做饭需要多少热量？（2）如果普通煤的热值为310J/kg，从理论上讲小明家每天烧水做饭需要多少千克煤？（3）小明家实际平均每天要烧4块蜂窝煤，按每块蜂窝煤含煤0.5kg算，他家每天实际用煤2kg，由此小明计算出他家的炉子效率为多大？你认为小明家煤炉效率低的原因是什么？（4）你认为一家一户用煤炉烧水煮饭有何缺点？能量转化和守恒1、分析下列例子的能量转化情况：（1）热机工作：内能转化为机械能（2）电热器工作：电能转化为内能；电动机工作：电能转化为机械能（3）发电机发电过程：机械能转化为电能；（4）太阳能电池发电：光能转化为电能；（5）电池充电，电能转化为化学能（电解水时，电能转化为化学能）（6）化学电池（干电池、蓄电池、水果电池等）供电时，化学能转化为电能；燃放烟花爆竹时，化学能转化为内能和光能（7）炽热的铁水将一部分内能转化为光能（8）日光灯发光，电能转化为光能（9）白炽灯发光时，电能转化为内能和光能（10）擦火柴到火柴燃着过程：机械能转化为内能，化学能转化为内能2、各种“永动机”均不可能实现，因为永动机都违反了能量守恒定律。各种机器在工作中，在能量的循环利用时都存在能量的损耗，原始能量会逐渐变少，机器不可能永远不停地工作。3、地热能的应用方式：利用地热发电；利用地热来供暖。利用地热能的优点：可以节约其它能源，成本低且不会污染环境。4、小明学习了热学知识后，知道水的比热容为4.210J/(kg)，他想估算一下自己家中每天烧水做饭需要的热量，于是小明仔细记录了他家每天烧水、做饭、炒菜需用的时间，并把它折算成烧水的时间，相当于每天将30kg20水烧开；（1）小明家每天烧水做饭需要多少热量？（2）如果普通煤的热值为310J/kg，从理论上讲小明家每天烧水做饭需要多少千克煤？（3）小明家实际平均每天要烧4块蜂窝煤，按每块蜂窝煤含煤0.5kg算，他家每天实际用煤2kg，由此小明计算出他家的炉子效率为多大？你认为小明家煤炉效率低的原因是什么？（4）你认为一家一户用煤炉烧水煮饭有何缺点？1、今年“五一”期间，爸爸开车带着李兵从湛江市区出发沿湛徐高速到徐闻参观“大汉三墩”景点，汽车(包括车上的人和物品)质量为1.8103kg，车轮与地面的总接触面积为0.09m2，当汽车以90km/h的速度在平直路面上匀速行驶时，汽车发动机牵引力为1000N，效率为30，汽油的热值为46107 Jkg(假设汽油完全燃烧，g取10Nkg)求：（1）汽车静止时对路面的压强；（2） 汽车以90km/h的速度匀速行驶时，牵引力的功率；（3）若汽车按照这种方式行驶，这次旅行全程往返250km，牵引力做的功是多少？李兵应该提醒爸爸至少要加汽油多少kg？2、在冬天为了使房间里保持一定的温度，每小时需要供给4.210J的热量，若进入散热器的水温度为80，从散热器中流出水的温度为72，问每小时供给给散热器的80的热水有多少？3、一辆汽车，总重为1.2104N，四个轮胎与地面接触的总面积为0.12m2，该车在平直公路上匀速行驶1h，消耗汽油10L，汽油完全燃烧放出的热量有30转化为机械能。(汽油的热值为4.6 10 7Jkg，密度为0.7 103kgm3，g=10Nkg)求：（1）该车静止在水平路面上时，对路面的压强是多少?（2）10L汽油完全燃烧放出的热量是多少?（3）这段时间内该汽车发动机的功率是多少kW?(功率的计算结果保留小数点后一位)4.某单缸四冲程汽油机的气缸活塞面积为30cm2，一个冲程活塞在气缸中移动的距离是50mm，满负荷工作时做功冲程燃气的平均压强为9.0lO5Pa，飞轮lmin转动1800周，当汽油机满负荷工作时（不计摩擦），若1min消耗汽油0.01L汽油的密度=0.8103kg/m3；汽油的热值为4.6l07J/kg求：（1）做功冲程中燃气对活塞的平均压力；（2）一个做功冲程中燃气对活塞做的功；（3）汽油机的功率（4）该汽油机的效率5.小兵同学想知道一辆小汽车的实际效率是多少。他从驾驶员师傅处了解到，该汽车100km耗油约7。从书上查得汽油的热值q4.6107J/，他又测出在平直公路上，人用644N的水平拉力可使汽车匀速前进。（空气阻力不计）求：该小汽车行驶100km，消耗的总能量是多少？该小汽车匀速行驶100km，做的有用功是多少？ 该小汽车的效率是多少？1、今年“五一”期间，爸爸开车带着李兵从湛江市区出发沿湛徐高速到徐闻参观“大汉三墩”景点，汽车(包括车上的人和物品)质量为1.8103kg，车轮与地面的总接触面积为0.09m2，当汽车以90km/h的速度在平直路面上匀速行驶时，汽车发动机牵引力为1000N，效率为30，汽油的热值为46107 Jkg(假设汽油完全燃烧，g取10Nkg)求：（1）汽车静止时对路面的压强；（2） 汽车以90km/h的速度匀速行驶时，牵引力的功率；（3）若汽车按照这种方式行驶，这次旅行全程往返250km，牵引力做的功是多少？李兵应该提醒爸爸至少要加汽油多少kg？2、在冬天为了使房间里保持一定的温度，每小时需要供给4.210J的热量，若进入散热器的水温度为