【最新】九年级物理上册《第十二章 机械能和内能 机械能与内能的相互转化》 苏科版

1、四、机械能与内能的相互转化（第二课时）四、机械能与内能的相互转化（第二课时）燃料的热值燃料的热值讨论：讨论：例举一下生活中我们例举一下生活中我们可以使用哪些可以使用哪些可燃烧的材料可燃烧的材料烧开一壶水？烧开一壶水？草木、煤炭等草木、煤炭等石油、酒精、汽油等石油、酒精、汽油等煤气、天然气煤气、天然气 等等固体燃料固体燃料液体燃料液体燃料气体燃料气体燃料燃料可分燃料可分为哪三种为哪三种讨论：将一壶水放在燃烧的木柴上加热，不久就升温了。讨论：将一壶水放在燃烧的木柴上加热，不久就升温了。现在，我们已经知道这是因为水吸收了热量的缘故。现在，我们已经知道这是因为水吸收了热量的缘故。 问：问：那么这些热量

2、从何而来？那么这些热量从何而来？是从木柴燃烧时放出的热量来的是从木柴燃烧时放出的热量来的思考思考：5kg的木材的木材和和10kg的木材的木材燃燃烧时放出的热量是否相同？烧时放出的热量是否相同？ 这说明这说明什么？什么？燃料燃烧时放出的热量跟燃料的质量有关燃料燃烧时放出的热量跟燃料的质量有关同种燃料的质量越大，同种燃料的质量越大，燃烧时放出的热量越多燃烧时放出的热量越多燃料燃烧放出的热量的多少还与什么因素有关？燃料燃烧放出的热量的多少还与什么因素有关？热量热量质量质量燃料的种类燃料的种类采用什么方法来设计实验？如何设计？采用什么方法来设计实验？如何设计？ (控制变量法控制变量法)质量一定，改变燃

3、料的种类，观质量一定，改变燃料的种类，观察放出热量的多少察放出热量的多少(1) 怎样判断放出热量的多少？怎样判断放出热量的多少？(转换法转换法)根据相同质量的水温度升高的多少判断燃料放出热量的多根据相同质量的水温度升高的多少判断燃料放出热量的多少少(2) 怎样控制燃料质量相同？怎样控制燃料质量相同？用天平称取质量相等的两种燃料用天平称取质量相等的两种燃料保持燃料的质量不变，探究燃烧放出热量与燃料种类的关系：保持燃料的质量不变，探究燃烧放出热量与燃料种类的关系：结论：结论：说明了不同的燃料燃烧放出的热量的说明了不同的燃料燃烧放出的热量的本领本领不相同不相同大量实验表明大量实验表明：1、同种燃料同

4、种燃料完全燃烧完全燃烧时放出的热量跟它的质量成正比时放出的热量跟它的质量成正比 。 2、相同质量的不同燃料，在相同质量的不同燃料，在完全燃烧完全燃烧时放出的热量时放出的热量 并不相等。并不相等。燃料燃烧放出的热量跟什么因素有关？燃料燃烧放出的热量跟什么因素有关？（1）燃料的质量）燃料的质量（2）燃料的种类）燃料的种类想一想想一想:什么是完全燃烧呢什么是完全燃烧呢? 关于关于完全燃烧完全燃烧 就是燃料全部烧尽的意思，即燃料就是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。的燃烧必须与充足的氧气发生完全氧化反应。燃料的热值燃料的热值 不同的燃料，即使质量相同，完不同的燃料，即使

5、质量相同，完全燃烧放出的热量也是不同的。全燃烧放出的热量也是不同的。我们该怎样比较不同燃料燃烧时我们该怎样比较不同燃料燃烧时这种放热性能优劣？这种放热性能优劣？ 为比较不同的燃料，为比较不同的燃料，即使质量相同，完全即使质量相同，完全燃烧放出的热量也是燃烧放出的热量也是不同的，不同的，热值热值燃料的热值燃料的热值1.定义定义单位质量某种燃料单位质量某种燃料完全燃烧完全燃烧放出的热量叫做放出的热量叫做这种燃料的这种燃料的热值热值。2.单位及符号单位及符号热值的符号：热值的符号：q 单位：单位：J/kg（J/m3）热值的意义热值的意义无烟煤的热值为无烟煤的热值为3.4107J/kg，表示的含义，表

6、示的含义表示表示1kg的煤在完全燃烧时所放出的热量为的煤在完全燃烧时所放出的热量为3.4107J。液化气的热值为液化气的热值为4.9107J/m3，表示的含义，表示的含义表示表示1m3的液化气在完全燃烧时所放出的热量为的液化气在完全燃烧时所放出的热量为4.9107J。燃料的热值燃料的热值请大家从左侧的燃料的热值表中找出：请大家从左侧的燃料的热值表中找出：干木柴、柴油、汽油等生活中常见的干木柴、柴油、汽油等生活中常见的几种燃料的热值。几种燃料的热值。思考：思考：柴油的热值是多少？它的物理柴油的热值是多少？它的物理意义是什么？意义是什么？ (2) 3 Kg 的柴油完全燃烧，它放的柴油完全燃烧，它放

7、出的热量是多少？出的热量是多少？1千克的柴油千克的柴油完完 全全 燃烧燃烧时放时放出的热量为出的热量为3.3107焦焦3.3107J 3 kg= 9.9 107J燃料燃料完全燃烧完全燃烧时放出热量的计算时放出热量的计算 由热值所表示的物理意义可得出由热值所表示的物理意义可得出燃料燃烧放热计算公式燃料燃烧放热计算公式 Q=qm Q=qV燃料燃烧计算公式燃料燃烧计算公式燃料燃烧计算公式燃料燃烧计算公式 Q=mq或或 Q=Vq 理解：理解：公式计算的是公式计算的是燃料完全燃烧完全燃烧时放出的热量 式中式中m必须用必须用Kg为单位，为单位，V必须用必须用m3为为单位。单位。 热值热值q与燃料质量和放热

8、的多少没有关与燃料质量和放热的多少没有关系，它是反映燃料优劣的物理属性。系，它是反映燃料优劣的物理属性。1kg1kg的干木柴热值比的干木柴热值比0.5kg0.5kg干木柴热值大吗？干木柴热值大吗？充分燃烧的干木柴热值比未充分燃烧的干木柴热值大吗？充分燃烧的干木柴热值比未充分燃烧的干木柴热值大吗？想一想：想一想：500g500g汽油汽油完全燃烧完全燃烧时可以时可以放出多少热量？放出多少热量？解解：查表可知，汽油的热值查表可知，汽油的热值q=4.610103 3J/kg m=500g=0.5kgQ=qm=4.610103 3J/kg0.5kg=2.310103 3J例题：例题： 把把5kg405k

9、g40的水烧开，需要完全燃烧多少的水烧开，需要完全燃烧多少kgkg的的干 木 柴 ？ （ 已 知 干 木 柴 的 燃 烧 值 为干 木 柴 ？ （ 已 知 干 木 柴 的 燃 烧 值 为1.21.2107J/kgJ/kg，外界为标准大气压，并且燃，外界为标准大气压，并且燃料完全燃烧放出的热量全部被水吸收）料完全燃烧放出的热量全部被水吸收） 分析：分析： 利用吸热公式利用吸热公式Q Q吸吸= =Cm(t-tCm(t-t0 0) )可以算出将水烧可以算出将水烧开要吸收多少热量，解题时应注意在标准开要吸收多少热量，解题时应注意在标准大气压下，水的沸点是大气压下，水的沸点是100100，即水烧开时，即

10、水烧开时的温度为的温度为100100，再利用燃料的燃烧值求干，再利用燃料的燃烧值求干木柴的质量木柴的质量 解答：解答：Q吸=Cm(t-t0) =4.2103J/(kg)5kg(100-40) =1.26106J 因为Q吸=Q放=1.26106J 所以干木柴质量0.105kgJ/kg101.2J101.2673qQm 普通的家用煤炉燃烧无烟煤，燃烧效率只普通的家用煤炉燃烧无烟煤，燃烧效率只有有15；普通燃煤锅炉，燃烧效率约为；普通燃煤锅炉，燃烧效率约为30；现代化的锅炉，燃烧效率可达；现代化的锅炉，燃烧效率可达90左左右。右。 什么是燃烧效率？什么是燃烧效率？ 怎样提高燃料的燃烧效率？怎样提高燃

11、料的燃烧效率？ 在实际在实际利用燃料利用燃料中，燃料很难完全燃烧，中，燃料很难完全燃烧，而且放出的内能不能被完全利用，有效利而且放出的内能不能被完全利用，有效利用的只是其中一部分用的只是其中一部分燃料燃烧燃料利用效率燃料燃烧燃料利用效率燃烧效率：有效利用的热量与完全燃烧燃烧效率：有效利用的热量与完全燃烧时放出的热量的比值。时放出的热量的比值。 1）改善燃烧的条件，使）改善燃烧的条件，使燃料尽可能充分燃烧。燃料尽可能充分燃烧。2）尽可能减少各种热）尽可能减少各种热量损失。量损失。提高燃料利用率提高燃料利用率的的措施措施在在2kg的铁锅里装有的铁锅里装有5kg20的水，要把这些水的温度提的水，要把这些水的温度提高高60，共需多少热量？这些热量由热值为，共需多少热量？这些热量由热值为3107J/kg的某种燃料燃烧提供