12.2 热量与热值(沪粤版2018).pptx

12.2热量与热值,六安市叶集区孙岗中学董瑞明,一杯温水,讨论：,混合,A半杯热水,B半杯冷水,A、B物体的内能有什么变化？温度各有什么变化？,A、B物体分别失去或得到什么？这是通过哪种方式改变物体内能的？,温故知新：分析一个热传递的现象,热传递改变内能,A.高温物体放热,内能减少,B.低温物体吸热,温度降低,温度升高,内能增加,高温物体（或高温部分）,低温物体（或低温部分）,内能转移到,思考：,在热传递过程中，高温物体减少的内能或低温物体增加的内能，我们应该怎样去描述和量度呢？,为了描述和量度在热传递过程中物体内能的变化，我们引入一个新的物理量热量。,1、定义：物体在热传递过程中内能改变的多少叫做热量，用Q表示。,即：,高温物体放出了多少热量，用Q放表示,如果没有发生热传递，就没有内能转移的问题，也就谈不上热量。因此，热量是一个过程量，没有热传递的过程，也就没有热量。,高温物体内能减少了多少,低温物体内能增加了多少,低温物体吸收了多少热量，用Q吸表示,一、什么叫做热量,即,也就是说，一个物体的温度即使很高，如果没有发生热传递，也就没有热量的问题，更不能说它含有热量或含有的热量多。,不能说：一个物体含有多少热量,只能说：一个物体吸收了多少热量或者放出了多少热量。,2.热量的单位：,由于热量是内能变化多少的量度，所以热量的单位与内能单位相同，即：焦（J）,一根火柴完全燃烧放出的热量约为1000J,温度、热量、内能的联系:,1、热量是过程量；温度、内能是状态量,2、单位区别：温度：；热量、内能：J,热传递可以改变物体的内能，使内能增加或减少，但温度不一定改变。,温度只能说“是、降低、升高”,热量只能说“吸收、放出”,内能只能说“有、具有、改变”,3、表述区别,温度、热量、内能的区别：,物体吸收或放出热量的多少与哪些因素有关呢？,水的温度变化,请同学们根据我们烧水的经验和事实进行猜想：,水的质量,水的初温度,制定计划与设计实验,（1）有多个因素影响着水吸收的热量时，实验时要用到什么方法？,二、探究物体吸收或放出的热量,（3）实验时需要控制哪些量；,水的质量（或水的温度变化）,（2）怎样反映水吸收热量的多少；,同一盏酒精灯点燃时每1min放出的热量相同,烧杯每1min吸收的热量相等,水每1min吸收的热量相等,转换法用加热时间代表水吸收热量的多少,酒精灯的火焰大小,烧杯的规格,水的初温,进行实验与收集证据,（4）实验器材：,酒精灯、铁架台、石棉网、烧杯、温度计、停表、水,（5）具体的实验方案：,探究水的吸热与其温度变化的关系时，比较一定质量的水在同一盏酒精灯加热的条件下，升高不同的温度时需要的加热时间；,探究水的吸热与其质量的关系时，比较质量不同的水在相同规格的酒精灯加热时，升高相同的温度时需要的加热时间。,A、探究水的吸热与温度变化的关系,按照设计的装置图安装实验装置，记录水每升高相同的温度时所用的时间。,分析论证：,质量一定时，水吸收的热量与升高的温度成正比。,B、探究水的吸热与水的质量的关系,同时对100g、200g、300g的水进行加热，分别记录温度升高20时需要的时间,升高的温度相同时，水吸收的热量跟它的质量成正比。,分析论证：,物体温度升高或降低时，它吸收或放出的热量与物体质量的大小、温度的变化成正比。,得出结论：,英国物理学家焦耳经过长期的实验研究得出结论：,1千克水温度升高1,所需吸收的热量是4.2103J.,1千克水温度降低1,所需放出的热量是4.2103J.,同学们注意寻找一下这个数据的条件,例1：请你根据前面的探究结果和焦耳的实验数据完成下列问题的,4.2103J10=4.2104J,4.2103J1010=4.2105J,4.2103J1090=3.78106J,4.2103J1050=2.1106J,（1）1kg水温度升高10时，需要吸收的热量是多少？,（2）10kg水温度升高10时，需要吸收的热量是多少？,（3）10kg水温度从10升高到100时，需要吸收的热量是多少？,（4）10kg水温度从80降低到30时,需要吸收还是放出的热量？热量是多少？,放热,生活中我们需要通过燃烧燃料来获得内能,你能列举出哪些燃料？,草木,秸秆颗粒,我们通常把燃料分为固体燃料、液体燃料和气体燃料，上述燃料分别属于哪一类燃料？,草木、秸秆颗粒、煤炭等,固体燃料,石油、酒精、汽油、柴油等,液体燃料,煤气、天然气等,气体燃料,三、燃料的热值,讨论：5kg的木材和10kg的木材燃烧时放出的热量是否相同？这说明什么？,同种燃料的质量越大，燃烧时放出的热量越多,显然，不同的燃料燃烧时放出热量的本领是不同的。,思考：5kg的木材和5Kg的煤炭燃烧放出的热量相等吗？这说明了什么？,放出的热量不相等，质量相等的不同燃料燃烧放出的热量不相等。,为了比较质量相同的不同燃料燃烧时放出的热量不相同的特性，我们引入了一个新的物理量热值。,定义：,在物理学中，把某种燃料完全燃烧时所放出的热量与燃料质量的比叫做这种燃料的热值，用q表示。,燃料全部烧尽的意思，即燃料的燃烧必须与充足的氧气发生完全氧化反应。,由热值的定义可得，热值的单位：JKg,无烟煤的热值为3.4107J/kg，表示的物理意义：,表示1kg的煤在完全燃烧时所放出的热量为3.4107J。,煤气的热值为3.9107J/m3，表示的物理意义呢？,上表中的热值单位相同吗？常见的气体采用这种热值单位有何好处？,V的单位是m3,m的单位是kg,由热值的定义可推导出燃料燃烧放热的计算公式：,q=Q/m,Q=qm,Q=qV,例2：完全燃烧500g汽油时可以放出多少热量？,解：Q=qm=4.6107J/kg0.5kg=2.3107J,对于气体，通常使用：,已知：m=500g=0.5Kg，q=4.6107J/kg,求：Q,答：完全燃烧500g汽油可以放出热量2.3107J,燃料燃烧放出热量的计算,1.从热值表中所列固体、液体、气体燃料中，各找出一种热值最大的燃料，并说明它表示什么意思？,2.完全燃烧10千克的焦碳所放出的热量相当于完全燃烧多少千克的干木材放出的热量？,思考：,0.5kg干木柴的热值是多大,1kg干木柴的热值是多少,热值的大小是我们选择燃料的考量之一。,活动2：怎样选择燃料,我们先来看一组画面,这些燃烧存在哪些问题？,燃料的热效率,在实际利用燃料中，燃料很难完全燃烧，而且放出的内能不能被完全利用，有效利用的只是其中的一部分。因此，利用燃料，不仅存在燃烧效率的问题，还有环境污染的问题。,燃料燃烧所产生的热量都到哪里去了呢？,尽可能减少各种热散失,2、讨论：如何提高热效率？,1、定义：有效利用的热量与燃料完全燃烧放出的热量之比，叫做热效率。,=100,Q有用,Q总,即：,改善燃烧的条件，使燃料尽可能燃烧充分（磨成粉状，用空气吹进炉膛）；,加大受热面积；,节约能源、减少污染是可持续发展观的重要目标。,问题：以一名16岁的男生为例，青少年每天最少需要摄入的淀粉量是：1.2107J（1.72104J/kg）7102g,如果过量饮食，或运动量偏小，人体吸收食物提供的能量中过量的部分将储存在人体内，引发肥胖症；如果饮食偏少，人体吸收食物提供的能量无法提供正常生理活动需要的能量，还要消耗体内正常储存的内能，这对于处在发育期的青少年，就会引发发育迟缓、体质瘦弱、抗病能力差等问题，对健康成长不利。,食物提的热量,被人体吸收,转化为内能,转化为机械能,转化为生物能,问题：食物提供的热量被人吸收后转化为内能，使人们保持体温；转化为机械能，使人们能够进行日常活动，能够走、跑、跳，能够说话、唱歌、维持呼吸、心跳、血液流动等一切生理活动；还有一部分转化为生物能储存在人体内。,课外活动：饮食与运动,一、热量,1.定义：物体在热传递的过程中放出或吸收能量的多少。符号：Q,2.单位：焦耳；符号：J,3.影响物体吸收或放出热量多少的因素：,（1）与物体的质量有关,（2）与温度变化有关,科学实验表明：物体放出或吸收热量的多少跟物体质量的大小、温度变化多少成正比,4.焦耳的实验结论：1kg水温度升高1时所吸收的热量是4.2103J1kg水温度降低1时所放出的热量是4.2103J,本节小结,2.单位：焦耳