燃料与热值、能量守恒.ppt

1、,第七节 能量的转化和守恒,第六节燃料及其热值,讨论：例举一下生活中我们可以使用哪些可燃烧的材料烧开一壶水？,草木、煤炭等 石油、酒精、汽油等 煤气、天然气 等,固体燃料 液体燃料 气体燃料,燃料的热值,燃料可分为哪三种,讨论：将一壶水放在燃烧的木柴上加热，不久就升温了。现在，我们已经知道这是因为水吸收了热量的缘故。 问：那么这些热量从何而来？,是从木柴燃烧时放出的热量来的,思考1：5kg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？,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， 燃烧时放出的热量越多,思考2：用质量相同煤油、酒精、纸屑烧水， 水升高的温度不 相同

2、，这说明什么？,说明了不同的燃料燃烧放出的热量的本领不相同,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跟什么因素有关？,（1）燃料的质量,（2）燃料的种类,大量实验表明： 1、同种燃料完全燃烧时放出的热量跟它的质量成正比 。 2、相同质量的不同燃料，在完全燃烧时放出的热量 并不相等。,关于完全燃烧 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。,不同的燃料，即使质量相同，完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这种放热性能优劣？,为比较不同的燃料，即使质量相同，完全燃烧放出的热量也是不同的，,热值,燃料的热值,单位质量某种燃料完全燃

3、烧放出的热量叫做这种燃料的热值。,热值的符号：q 单位：J/kg（气体J/m3）,无烟煤的热值为3.4107J/kg，表示的含义,表示1kg的煤在完全燃烧时所放出的热量为3.4107J。,1.定义,2.单位及符号,物理意义,六、燃料的热值,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几种燃料的热值。,思考： 柴油的热值是多少？它的物理意义是什么？ (2) 3 Kg 的柴油完全燃烧，它放出的热量是多少？,3.3107J 3 = 9.9 107J,q柴油=3.3107 J / kg ： 1 千克的柴油完 全 燃烧时放出的热量为3.3107焦,燃料的热值,燃料完全燃烧时放出热

4、量的计算：,由热值所表示的物理意义可得出： 燃料燃烧放热计算公式Q=qm Q=qV,V的单位是m3,m的单位是kg,燃料燃烧计算公式,3、燃料燃烧计算公式,Q=mq或气体用 Q=Vq 理解：公式计算的是燃料完全燃烧时放出的热量 式中m必须用Kg为单位，V必须用m3为单位。 热值q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。,想一想：500g汽油完全燃烧时可以放出多少热量？ 解：查表可知，汽油的热值q=4.6103J/kg m=500g=0.5kg Q=qm=4.6103J/kg0.5kg=2.3103J,1kg的干木柴热值比0.5kg干木柴热值大吗？,例题：,把5kg40的水烧

5、开，需要完全燃烧多少kg的干木柴？（已知干木柴的燃烧值为1.2107J/kg，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）,利用吸热公式Q吸=Cm(t-t0) 可以算出将水烧开要吸收多少热量，解题时应注意在标准大气压下，水的沸点是100，即水烧开时的温度为100，再利用燃料的燃烧值求干木柴的质量,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,普通的家用煤炉燃烧无烟煤，燃烧效率只有15；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90左右。,炉子的效率：有效利用的

6、热量与完全燃烧时放出的热量的比值,燃料利用效率低下,1）改善燃烧的条件，使燃料尽可能充分燃烧。,2）尽可能减少各种 热量损失。,提高燃料利用率的措施,燃料燃烧对环境有什么影响？,给人类带来危害,给大气带来污染,森林,电灯,太阳,煤,燃煤电厂,自然界中存在各种形式的能，且能量可以转化,第七节 能量的转化和守恒,一、各种形式的能,下面这段材料中有哪些我们以前学习了的能的形式？ “铃”，小李被闹钟振动的声音唤醒，迷迷糊糊中他打开床头台灯一看，钟面液晶显示7：00，小李马上起床穿上衣服。他打开煤气热水器放出热水刷牙、洗脸，然后把面包拿到电烤箱里，再冲上一杯牛奶。吃完早餐，小李匆匆忙忙地拿起书包，骑上自

7、行车去学校了。,声能、化学能、热能、电能、机械能,电能的特点：,二、化学能,1、燃料的燃烧是一种化学变化，燃烧时产生 的光和热就来源于燃料储存的化学能。,2、食物也具有化学能，人们的生活、工作所消 耗的能量就来源于食物里储存的化学能,二、各种形式能的相互转化,1、感受能的转化：,（1）快速摩擦双手 （2）将电源、电动机、导线连成电路，闭合开关 （3）弯折一段粗铁丝，反复数次,2、小组间活动：两小组举日常生活、生产中能的 转化事例，另两小组同学回答能量转化情况。,思考：各种形式的能可以相互转化，在 转化过程中这些能量有什么关系呢？,1、实验滚摆实验 能的转化关系怎么样？,3、一杯放在桌上的热水冷

8、却，此过程有能的转化吗？热水 的热能消失了吗？,2、实验：掉在地上的弹性小球越跳越低。 在课堂上讨论“掉在地上的弹性小球为什么越跳越低”这一问题时，有三位同学发表了不同看法。 小强说：“这是因为小球每一次落回到地面时，地面都会把一部分能量给小球，只不过每一次给的能量在不断减少，所以就越跳越低。” 小雅说：“这是由于小球每次落下时都损失了一部分能量，所以越跳越低。” 小敏说：“都不对，小球并没有获得或损失能量，只不过它本身的能量转化成了空气、地表、它本身的其他形式的能量，致使它的动能越来越小，所以越跳越低。” 请你分析一下。哪位同学的说法是正确的？,三、能量的转化和守恒定律: 能量既不会消灭,也

9、 不会创生,它只会从一种形式转化为另一种形式，或从一个物体转移到另一个物体.而能的总量保持不变.也称为能量守恒定律。,讨论：,1、电风扇工作时，消耗的电能与电动机获得的机械 能相等吗？如不相等，是否意味着能量不守恒？,2、我国有句谚语“要使马儿跑得快，又要马儿不吃草” 比喻现实生活中不可能的事。请大家分析此比喻是否 有科学道理？,一种能增加，总伴随着另一种形式能减少或者从另一物体转移而来。,该定律是大量实验事实得出，是人们对自然现象长 期观察和研究的科学总结。,是自然界最普遍、最重要的基本定律之一，是人们 认识自然和改造自然的重要科学依据。,阅读材料：永动机,1、永动机为什么不能制造？ 2、从

10、中你受到什么启发？,思考：,无法实现的“永动机“ 1.“永动机“：不消耗任何能量和燃料，却源源不断对外做功的机器。 2.由能量守恒定律知：无法实现 3.工程技术的任务，在于设法找出合理利用能源的途径，并减少机器运转过程中不必要的能量损耗，而不是去研制永远无法实现的“永动机”。,小结：,1、根据下列学习目标自我总结 （1）、了解电能的优越性； （2）、明确各种形式的能之间可以互相转化； （3）、会叙述能的转化和守恒定律； （4）、应用能的转化和守恒定律，解释有关现象。 2、你还想知道什么？,1、分析各现象中能的转化或转移,气体膨胀做功，温度降低 水轮机带动发电机发电 电动机带动水泵转动 电流通过

11、灯丝使灯丝发光 煤燃烧 光合作用 原子能发电 压缩气体做功 木材燃烧 手摇发电机发电使灯泡发光,（热能 机械能） （机械能 电能） （电能 机械能） （电能 热能 光能） （化学能 热能） （光能 化学能） （原子核能 热能 电能） （机械能 热能） （化学能 热能） （机械能 电能 热能 光能）,练习一,练习二,1、冰块沿地面滑动，往往会逐渐融化，在这一过程中是 能转化为 能。,2、原子弹、氢弹爆炸时释放的能量来源于 。,3、白天，太阳能热水器中的水的温度升高，水的内能 （填”减少“”不变“或”增加“），这是通过 的方法改变了它的内能。,机械,内,原子核反应,增加,热传递,练习三,1、在各种形式的能量的相互转化的过程中，下列说法中正确的是 （ ） A、机械能一定守恒 B、各种形式的能量都守恒 C、各种形式的能的总量一定守恒 D、只有机械能转化为内能,2、植物进行光合作用的过程，是 （ ） A、光能转化为化学能 B、内能转化为化学能 C、化学能转化为光能 D、光能转化为内能,C,A,1、释放化学能的过程不断发生在你的体内，食物也是一种燃料，营养成分在体细胞里与氧结合，提供细胞组织所需能量，这过程没有火焰，但化学能除了一部分转化为热能以维持你的37正常体温。从能量守恒的角度，食物提供的化学能