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文檔簡(jiǎn)介

1、燃料的熱值第一節(jié)、熱值1、什么是熱值?熱值(calorific value )又稱卡值或發(fā)熱量。在燃料化學(xué)中,表示燃料質(zhì) 量的一種重要指標(biāo)。單位質(zhì)量(或體積)的燃料完全燃燒時(shí)所放出的熱量。通常 用熱量計(jì)(卡計(jì))測(cè)定或由燃料分析結(jié)果算出。有高熱值( higher calorific value )和低熱值(lower calorific value )兩種。前者是燃料的燃燒熱和水 蒸氣的冷凝熱的總數(shù),即燃料完全燃燒時(shí)所放出的總熱量。 后者僅是燃料的燃燒 熱,即由總熱量減去 冷凝熱的差數(shù)。常用的熱值單位,kJ/kg (固體燃料和液體 燃料),或kJ/mA3 (氣體燃料)。正確使用微機(jī)量熱儀、升降式

2、微機(jī)全自動(dòng)量熱儀可以測(cè)試出煤炭的發(fā)熱量。2、熱值的定義1千克(每立方米)某種固體(氣體)燃料完全燃燒放出的熱量稱為該燃料 的熱值,屬于物質(zhì)的特性,符號(hào)是q,單位是焦耳每千克,符號(hào)是J/kg(J/mA3) 熱值反映了燃料燃燒特性,即不同燃料在燃燒過(guò)程中化學(xué)能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能的本領(lǐng)大 小。3、計(jì)算公式固體燃料完全燃燒釋放的熱量的計(jì)算公式:Q放=mq氣體燃料完全燃燒釋 放的熱量的計(jì)算公式:Q=Vq Q表示熱量(J),q表示熱值(J/kg ) ,m表示固體 燃料的質(zhì)量(kg),V表示氣體燃料的體積(口八3)。q=Q 放/m(固體);q=Q放/v(氣體)W=Q放=qm=Q放/m W=C放=qV=Q放/v (W

3、 :總功)(熱值與壓強(qiáng)有關(guān))SI 制國(guó)際單位:Q某種燃料完全燃燒后放出的熱量焦耳 Jm表示某種燃料的質(zhì)量千克 kgq表示某種燃料的熱值焦耳每千克J/kg 4、單位換算單位換算表百萬(wàn)焦兆卡 色姆噸油當(dāng)量千瓦小百萬(wàn)英熱耳(therm)(toe)時(shí)、(10jou位(MBtu)le)al)1白力 焦耳(106joule)10.23889. 478 X102.388X 100.27789. 478 X 101兆卡(106ca l)4.186810.039680.00011.1630.0039681色姆(theri n)105.50625.210.0025229.320.11噸油當(dāng)量(toe)418681

4、0000396.811163039.681千瓦 小時(shí)(kW-h)3.60.85980.03418. 598 X1010.003411白力 英熱單 位(MBtu)1055.06252100.0252293.21天然氣中常見組分的壓縮因子、理想氣體體積低位熱值表序號(hào)組分名稱壓縮因子Z(20 C)低熱值(1MJ/m)1甲烷0.998133.3672乙烷0.99259.393丙烷0.983484.94幾種常用熱值的定義表名稱定義備注英熱單位(Btu)1色姆=10萬(wàn)Btu指在給定溫度和壓力下,把1磅水升高1C所 需的熱。給定壓力為1個(gè)大氣壓(0 101325MPa)給定溫度指從59C升到 60C英國(guó)常用

5、色姆(therm)卡(cal)標(biāo)準(zhǔn)氣壓卜,1克水升咼1 C所需的熱量噸油當(dāng)量(toe)相當(dāng)于107千卡凈熱值千瓦小時(shí)(kW h)電能單位,也稱度,是電功率與時(shí)間的乘積焦耳(joule)功和能量的單位,相當(dāng)于1牛頓的力使物體 在力的作用方向上移動(dòng)1米所做的功,也等于1瓦特的功率在1秒 鐘內(nèi)所做的功5、用途在食品化學(xué)中,表示食物能量的指標(biāo)。指1g食物在體內(nèi)氧化時(shí)所放出的熱量。通常用熱量計(jì)測(cè)定,用J/g表示。例如糖類的熱值為17.16kJ/g,脂肪的熱 值約為38.9kJ/g,蛋白質(zhì)的熱值約為23kJ/g。在工業(yè)領(lǐng)域發(fā)熱量主要指煤炭發(fā)熱量(大卡、熱值)煤炭用戶企業(yè)根據(jù)發(fā)熱 量測(cè)定儀檢驗(yàn)煤炭的發(fā)熱量高

6、低選擇適合自己的煤炭發(fā)熱量。第二節(jié)、燃料的熱值1、定義燃料熱值也叫燃料發(fā)熱量,是指單位質(zhì)量(指固體或液體)或單位體積(指 氣體)的燃料完全燃燒,燃燒產(chǎn)物冷卻到燃燒前的溫度(一般為環(huán)境溫度)時(shí)所 釋放出來(lái)的熱量。2、單位固體或液體發(fā)熱量的單位是千卡/千克(kcal/kg )、千焦耳/千克(KJ/kg) 或兆卡/千克(Mcal/kg )、兆焦?fàn)?千克(MJ/kg);氣體燃料的發(fā)熱量單位是千 卡/標(biāo)準(zhǔn)立方米(kcal/Nm3)、千焦耳/標(biāo)準(zhǔn)立方米(KJ/Nm3或兆卡/標(biāo)準(zhǔn)立方 米(Mcal/Nm3、兆焦?fàn)?標(biāo)準(zhǔn)立方米(MJ/Nm3。3、分類燃料熱值有高位熱值與低位熱值兩種高位熱值是指燃料在完全燃燒時(shí)

7、釋放出來(lái)的全部熱量,即在燃燒生成物中的水蒸汽凝結(jié)成水時(shí)的發(fā)熱量,也稱毛熱。低位熱值是指燃料完全燃燒,其燃燒產(chǎn)物中的水蒸汽以氣態(tài)存在時(shí)的發(fā)熱 量,也稱凈熱。高位熱值與低位熱值的區(qū)別,在于燃料燃燒產(chǎn)物中的水呈液態(tài)還是氣態(tài), 水 呈液態(tài)是高位熱值,水呈氣態(tài)是低位熱值。低位熱值等于從高位熱值中扣除水蒸 汽的凝結(jié)熱。4、用途燃料大都用于燃燒,各種爐窯的排煙溫度均超過(guò)水蒸汽的凝結(jié)溫度,不可能使水蒸氣的凝結(jié)熱釋放出來(lái),所以在能源利用中一般都以燃料的應(yīng)用的低位發(fā)熱 量作為計(jì)算基礎(chǔ)。各國(guó)的選擇不同,日本、北美各國(guó)均習(xí)慣用高位熱值,而我國(guó)、 前蘇聯(lián)、德國(guó)和經(jīng)濟(jì)合作與發(fā)展組織是按低位熱值換算的, 有的國(guó)家兩種熱值都

8、 采用。煤和石油的高低位熱值相差約 5%天然氣和煤氣為10流右。5、各種燃料熱值固體燃料燃料名稱熱值MJ/kg折算率焦炭25.12-29.3080.857-1.000無(wú)煙煤25.12-32.650.857-1.114煙煤20.93-33.500.714-1.143褐煤8.38-16.760.286-0.572泥煤10.87-12.570.371-0.429石煤4.19-8.380.143-0.286標(biāo)準(zhǔn)煤29.261.000干木柴(約)120.4101液體燃料燃料名稱熱值MJ/kg折算率原油41.03-45.221.400-1.543重油39.36-41.031.343-1.400柴油46.0

9、41.571煤油43.111.471汽油43.111.471瀝青37.691.286焦油29.31-37.691.000-1.286氣體燃料燃料名稱熱值MJ/kg折算率天然氣36.221.236油田伴生氣45.461.551礦井氣18.850.643焦?fàn)t煤氣18.26 0.62318.260.623直立爐煤氣16.15 0.55116.150.551油煤氣(熱裂)42.171.439油煤氣(催裂)18.85-27.230.643-0.929發(fā)生爐煤氣5.01-6.070.171-0.207水煤氣10.05-10.870.343-0.371兩段爐水煤氣11.72-12.570.400-0.429

10、混合煤氣13.39-15.060.457-0.514高爐煤氣3.52-4.190.120-0.143轉(zhuǎn)爐煤氣8.38-8.790.286-0.300沼氣18.850.643液化石油氣(氣態(tài))87.92-100.503.000-3.429液化石油氣(液態(tài))45.22-50.231.543-1.714電能 3.6MJ/ 度 0.12293.6MJ/ 度0.1229例題分析【例1】、現(xiàn)在由于煤價(jià)上漲,不法商販把一種黑石頭參入優(yōu)質(zhì)煤中高價(jià)出售.客戶為了不上當(dāng)受騙,辨別煤中是否摻雜的最恰當(dāng)?shù)姆椒ㄊ菣z測(cè)下面哪一個(gè)物理 量?()A. 質(zhì)量 B. 溫度 C. 比熱容 D. 熱值考點(diǎn):燃料的熱值.分析:熱值是燃

11、料的一種特性,它代表燃料的優(yōu)劣,在完全燃燒相同質(zhì)量的燃料時(shí),熱值越大、放出的熱量越多. 比熱容是物質(zhì)的特性,反應(yīng)物質(zhì)的吸熱能力. 質(zhì)量是物體所含物質(zhì)的多少. 溫度是指物體的冷熱程度.據(jù)此分析判斷.解答:熱值是燃料的一種特性,是指1kg某種燃料完全燃燒放出的熱量,熱值越 大的燃料在完全燃燒相同質(zhì)量的燃料時(shí)放出的熱量越多,摻假后煤的熱值降低, 所以可以用熱值來(lái)區(qū)分;而從比熱容、質(zhì)量、溫度無(wú)法區(qū)分.故選D.點(diǎn)評(píng):本題考查了學(xué)生對(duì)質(zhì)量、熱值、比熱容特性的了解與掌握,知道熱值是燃 料的一種特性是本題的關(guān)鍵所在.【例2】、現(xiàn)代火箭用液態(tài)氫做燃料,是因?yàn)樗校ǎ〢. 較高的燃點(diǎn)B .較高的沸點(diǎn)C .較大的比

12、熱容D .較大的熱值考點(diǎn):燃料的熱值分析:熱值是指1kg的某種燃料完全燃燒后釋放的能量, 熱值越大的燃料在完全 燃燒相同質(zhì)量的燃料時(shí),釋放出的熱量越多,所以在選擇火箭燃料時(shí)首先應(yīng)該考 慮燃料熱值的大小.解答:運(yùn)載火箭采用液態(tài)氫作為火箭的燃料, 原因是液態(tài)氫具有較高的熱值,完 全燃燒相同質(zhì)量的氫時(shí),可以釋放出更多的熱量.故選D.點(diǎn)評(píng):本題考查學(xué)生對(duì)熱值定義的掌握情況,需要根據(jù)火箭的具體應(yīng)用來(lái)分析.【例3】、關(guān)于熱值的說(shuō)法,正確的是()A. 沒(méi)有燃燒的燃料,熱值等于零B. 燃料完全燃燒時(shí),它的熱值最大C. 燃料燃燒時(shí)放出的熱量越多,熱值越大D. 燃料的熱值與燃燒情況無(wú)關(guān)考點(diǎn):燃料的熱值.分析:1k

13、g某種燃料完全燃燒放出的能量,叫做這種燃料的熱值.熱值是燃料的 一種特性,它只與燃料的種類有關(guān),與燃料的質(zhì)量、燃燒程度等均無(wú)關(guān).據(jù)此分 析判斷.解答:熱值就是1kg某種燃料完全燃燒放出的熱量,燃料的熱值僅與燃料的種類 有關(guān),與有沒(méi)有燃燒、燃燒情況、燃料的質(zhì)量和燃燒放出熱量的多少無(wú)關(guān),故ABC錯(cuò);D正確.故選D.點(diǎn)評(píng):本題考查了學(xué)生對(duì)熱值概念的了解與掌握,明確熱值是燃料的一種特性(只 與燃料的種類有關(guān),與燃料的質(zhì)量、燃燒程度等無(wú)關(guān))是本題的關(guān)鍵【例4】、關(guān)于燃料和熱值,以下說(shuō)法正確的是()A. 燃料的熱值與燃料的燃燒情況無(wú)關(guān)B. 容易燃燒的燃料,熱值一定大C. 煤的熱值大于干木柴的熱值,燃燒煤放

14、出的熱量一定比燃燒干木柴放出的熱量多D. 為了提高鍋爐效率,要用熱值高的燃料考點(diǎn):燃料的熱值.分析:本題主要考查兩個(gè)方面的知識(shí):(1)1kg某種燃料完全燃燒放出的能量,叫做這種燃料的熱值.熱值是燃料的 一種特性,它只與燃料的種類有關(guān),與燃料的質(zhì)量、燃燒程度等均無(wú)關(guān).(2) 鍋爐效率:效率等于鍋爐中水吸收的熱量與燃料完全燃燒釋放的能量的比值.解答:A、燃料的熱值與燃料的燃燒情況無(wú)關(guān),它只與燃料的種類有關(guān),所以A符合題意.B、 熱值大小與燃料是否容易燃燒無(wú)關(guān),它只與燃料的種類有關(guān),所以B不符合 題意.C、燃料燃燒放出熱量的多少不僅與燃料的熱值大小有關(guān),還與燃料的質(zhì)量以及 燃燒程度有關(guān),所以C不符合

15、題意.D鍋爐的效率與燃料的熱值高沒(méi)有關(guān)系,所以 D不符合題意.故選A.點(diǎn)評(píng):本題考查了學(xué)生對(duì)燃料熱值是燃料特性的理解與掌握,是經(jīng)??嫉念}型,充分理解“熱值只與燃料的種類有關(guān),與燃料的質(zhì)量、燃燒程度等均無(wú)關(guān)”.【例5】、酒精的熱值比煤油小,這表示()A. 燃燒酒精比燃燒煤油放出的熱量少B. 相同質(zhì)量煤油和酒精完全燃燒時(shí),煤油放出熱量多C相同質(zhì)量的酒精和煤油中,煤油含的熱量多D、燃燒酒精比燃燒煤油達(dá)到的溫度低考點(diǎn):燃料的熱值.分析:(1熱值是表示熱量完全燃燒時(shí)放出熱量多少的物理量.它等于單位質(zhì) 量的某種燃料完全燃燒時(shí)放出的熱量.(2)酒精的熱值比煤油小就是指:1kg酒精完全燃燒放出的熱量比1kg

16、煤油完全燃燒放出的熱量少.解答:因?yàn)橛脝挝毁|(zhì)量的某種燃料完全燃燒時(shí)放出的熱量的多少來(lái)表示熱值大小的.所以酒精的熱值比煤油的小,就表示1kg酒精完全燃燒放出的熱量比1kg煤油完 全燃燒放出的熱量少.則相同質(zhì)量的酒精和煤油完全燃燒時(shí), 煤油放出的熱量多;放出相同熱量時(shí),完 全燃燒所需的酒精比煤油多.因此:A、燃燒酒精比燃燒煤油放出的熱量少.不合題意.B 、相同質(zhì)量的酒精和煤油完全燃燒時(shí),煤油放出的熱量多.符合題意.C 、相同質(zhì)量的酒精和煤油,煤油含熱量多.不合題意.D 、燃燒酒精比燃燒煤油達(dá)到的溫度低.不合題意.故選B.點(diǎn)評(píng):本題考查了熱值的概念.關(guān)鍵是明確熱值大小的物理意義, 知道某種燃料 的熱

17、值大是指1kg這種燃料完全燃燒放出的熱量多.【例6】、(2012?無(wú)錫)為比較酒精和碎紙片這兩種燃料的熱值,小明采用如 圖所示的裝置進(jìn)行實(shí)驗(yàn):他將一定質(zhì)量的酒精和碎紙片分別放入兩個(gè)燃燒皿中, 點(diǎn)燃它們,分別給裝有質(zhì)量相等的水的兩個(gè)相同燒杯加熱,直至酒精和碎紙片完全燃燒.(1) 小明設(shè)計(jì)了一張記錄實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)的表格,其中兩項(xiàng)內(nèi)容漏寫了,請(qǐng)你幫 他補(bǔ)充完整.(2) 實(shí)驗(yàn)后小明根據(jù)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)利用公式 Q=cmM算出了水吸收的熱量,結(jié)合“ 10g酒精”這一數(shù)據(jù),算出了酒精的熱值,算出的酒精熱值是否可靠,請(qǐng)說(shuō)明 理由 溫度燃料加熱前水溫/ °c10g 酒精考點(diǎn):燃料的熱值;熱量的計(jì)算.分析:解答此題

18、要運(yùn)用控制變量的思想;還要考慮實(shí)驗(yàn)存在的誤差等;明確熱值 的概念-1kg某種燃料完全燃燒時(shí),放出的熱量.解答:(1)需要記錄加熱前后水的溫度,用來(lái)計(jì)算水吸收的熱量;根據(jù)控制變量法的思想,酒精和碎紙片的質(zhì)量必須相等;(2) 酒精完全燃燒放出的熱量不能被水全部吸收, 故算出的酒精熱值要小 于真實(shí)值;故答案為:(1)加熱后的水溫廠C;10克碎紙片;(2)酒精完全燃燒放出的熱量不能被水全部吸收.點(diǎn)評(píng):明確此實(shí)驗(yàn)的依據(jù)-控制變量法、水吸收的熱量代表了燃料燃燒放出的熱 量;可解答此題.【例7】、小明同學(xué)學(xué)習(xí)了燃料的熱值后,自己設(shè)計(jì)一個(gè)實(shí)驗(yàn)來(lái)探究煤油和菜籽油的熱值的大小關(guān)系.他組裝了如圖所示的裝置進(jìn)行實(shí)驗(yàn),

19、記錄結(jié)果見下表:燃料加熱前的水溫/ C燃料燃盡后水溫/ C煤油2544菜籽油2534(1) 為了保證實(shí)驗(yàn)結(jié)論的可靠,小明同學(xué)選擇了兩套相同裝置,在實(shí)驗(yàn)中還控制了 2個(gè)相同的物理量,它們是: 、(2) 你認(rèn)為煤油和菜籽油兩種燃料中,熱值較大的是 (3) 小明同學(xué)還想利用這種實(shí)驗(yàn)方案計(jì)算出煤油和菜籽油的熱值,那么小明還需要補(bǔ)充的實(shí)驗(yàn)儀器是:利用此實(shí)驗(yàn)方法計(jì)算出的熱值將比真實(shí)值(偏大/偏小).考點(diǎn):燃料的熱值;控制變量法與探究性實(shí)驗(yàn)方案.分析:煤油和菜籽油兩種燃料的熱值大小不能直接測(cè)量,需要通過(guò)水吸收熱量的 多少來(lái)體現(xiàn)燃料放出熱量的多少,而水吸收熱量的多少跟水的質(zhì)量和升高的溫度 有關(guān),燃料燃燒放出熱

20、量的多少跟燃料的熱值和質(zhì)量有關(guān),所以在設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)時(shí)應(yīng)使用控制變量法進(jìn)行設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn).解答:(1要想通過(guò)水吸收的熱量來(lái)體現(xiàn)燃料燃燒放出熱量的多少,則必須控制兩杯冷水的質(zhì)量以及煤油和菜籽油的質(zhì)量相等.(2) 煤油和菜籽油相比,煤油的熱值較大.(3) 要控制兩杯冷水的質(zhì)量以及煤油和菜籽油的質(zhì)量相等,需要實(shí)驗(yàn)天平 進(jìn)行稱量,實(shí)驗(yàn)過(guò)程中由于熱量的散失,水吸收的熱量要小于燃料燃燒放出的熱量,所以利用此實(shí)驗(yàn) 方法計(jì)算出的熱值將比真實(shí)值偏小.故答案為:(1)兩杯冷水的質(zhì)量;煤油和菜籽油的質(zhì)量.(2) 煤油.(3) 天平;偏小.點(diǎn)評(píng):能否正確遷移探究比熱容的實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)思想,類比比熱容的探究實(shí)驗(yàn)分析本 題是解題的關(guān)鍵.【

21、自我檢測(cè)】1. 燃料的燃燒過(guò)程是一種變化,在燃燒的過(guò)程中,燃料的能轉(zhuǎn)化為 能,也就是通常所說(shuō)的釋放出能量。2. 2. 1kg某種燃料 放出的熱量,叫做這種燃料的燃燒值,無(wú)煙煤的燃燒值是。3酒精的燃燒值是3.0 X io7j/kg,酒精爐里裝有100g酒精,若燃燒掉一半, 放出的熱量是J,剩余部分酒精的燃燒值是 。4. 內(nèi)能的一個(gè)重要應(yīng)用就是直接用它來(lái) 物體,物體在獲得內(nèi)能以后, 升高;內(nèi)能的另一個(gè)重要應(yīng)用就是用它來(lái) 。5. 棉被在太陽(yáng)底下曬得暖呼呼的,這個(gè)生活實(shí)例說(shuō)明 <6. 人體像熱機(jī)一樣,也需要消耗能量。例如一個(gè)成年人參加一次長(zhǎng)跑,身體消耗的能量為6.6 10從表中可知,完全燃燒相同

22、質(zhì)量的燃料放出熱量最多的是從環(huán)保角度看最清潔的燃料是。 火箭用氫做燃料的原因之一是。8. 平時(shí)我們所說(shuō)的“熱”,有三種意義:可以表示為內(nèi)能、熱量和溫度。下列 三個(gè)“熱”分別表示哪種意義: 物體吸熱升溫 ; 摩擦生熱 ; 今天天氣真熱。9. 觀察保溫瓶的結(jié)構(gòu),如圖,(1)保溫瓶做成雙層,中間抽成真空,這樣做采 用 方法減慢熱量的散失;(2)保溫瓶膽內(nèi)層涂水銀等反光材料,J,這些能量需要完全燃燒kg的干柴才能得到(干柴的熱值為1.2 107J/kg)7. 閱讀下表,回答問(wèn)題;一些燃料的熱值單位;J/kg干木材約1.3勺07酒精3.0 "07焦炭3.0 "07煙煤約 2.9X10

23、7柴油4.3 "07氫81牛10無(wú)煙煤約 3.4 "07汽油4.6心07木炭3.4 "07這樣做采用方法減慢熱量的散失;(3)用木塞塞住瓶口,是利用木是性質(zhì)。10. 下面說(shuō)法中正確的是()A. 物體吸收了熱量,它的溫度一定升高B. 物體放出了熱量,它的溫度一定降低C. 物體溫度不變,它一定沒(méi)有吸熱,也沒(méi)有放熱D. 物體放出了熱量,它的溫度可能不變11. 對(duì)于燃料的熱值,下列說(shuō)法中,屬于正確理解的是()A.燃料的熱值跟燃料燃燒時(shí)放出的熱量成正比B 燃料的熱值跟燃料的質(zhì)量成正比C 容易燃燒的燃料熱值一定大D.就某種確定的燃料而言,它的熱值是一個(gè)確定的值,跟燃料的質(zhì)量及

24、燃料燃燒放出的熱量無(wú)關(guān)12. 2kg某種燃料完全燃燒,放出熱量6.0 X io7J,則這種燃料的熱值是()A . 1.2 X 107J/kgB. 1.2 X108J/kgC . 3.0 X 108J/kgD. 3.0 X107 J/kg13. 把一杯酒精從20C加熱到40C的過(guò)程中,它的()A .熱值變大,比熱也變大B.熱值不變,比熱變大C .熱值變大,比熱不變D.熱值不變,比熱也不變14. 關(guān)于燃料和熱值,以下說(shuō)法正確的是()A .增加供氧量,讓燃料更充分燃燒可以提高燃料的熱值B 容易燃燒的燃料,熱值一定大C .煤的熱值大于干木柴的熱值,燃燒煤放出的熱量比燃燒木柴放出的熱量一 定多D .為了

25、提高鍋爐的效率,一要盡力使燃料更充分地燃燒,二要盡力減少煙氣 帶走的能量15. 質(zhì)量為5kg的汽油,用去一半后剩下的汽油()A.密度、比熱容、熱值都變?yōu)樵瓉?lái)的一半B.密度不變、比熱容、熱值變?yōu)樵瓉?lái)的一半C.密度、比熱容變?yōu)樵瓉?lái)的一半,熱值不變D.密度、比熱容、熱值都不變16. 汽車油箱的汽油用掉一半后,剩下的汽油中,不變的物理量有()A. 質(zhì)量密度熱值 B .質(zhì)量密度比熱容C .密度熱值比熱容D .質(zhì)量熱值比熱容17. 已知煙煤的熱值是2.9 X i07J/kg,那么()A . 2kg的煙煤燃燒時(shí),一定能放出5.8 X 107 J的熱量B . 1kg的煙煤完全燃燒,一定能放出2.9 X 107

26、J的熱量C . 2kg的煙煤溫度降低1C時(shí),放出2.9 X 107 J的熱量D . 10kg煙煤的熱值是2.9 X 107 J18. 小雨學(xué)習(xí)了熱學(xué)的有關(guān)知識(shí)后,他估算了一下自己家里每天燒水、 做飯需要 的熱量約為1X107j。(1) 如果普通的煤的熱值為3X107 J/kg,從理論上講小雨家每天燒水做飯 需要多少煤?(2) 小雨實(shí)際平均每天需要燒4塊蜂窩煤,按每塊蜂窩煤含煤0.5kg算, 則小雨家的煤爐效率是多少?(3) 你認(rèn)為小雨家煤爐效率低的原因是什么?請(qǐng)你提出一條提高爐子效率 的建議?(4) 從社會(huì)方面看,家用煤爐除了效率低,能源浪費(fèi)外,另一個(gè)主要缺點(diǎn) 是什么?19. 探究“燃料燃燒放

27、熱的多少與燃料的種類有關(guān)”,小明設(shè)計(jì)了如圖的實(shí)驗(yàn)裝(1) 實(shí)驗(yàn)中,通過(guò)水溫變化的多少來(lái)比較;(2) 擬訂實(shí)驗(yàn)步驟如下:在兩個(gè)相同的燒杯中分別裝上 的水,記下溫度計(jì)的示數(shù);用天平分別測(cè)出 的酒精和碎紙屑,將其放入裝置中的燃燒皿內(nèi);同時(shí)點(diǎn)燃酒精和碎紙屑,直至 ,記下兩支溫度計(jì)的示數(shù).(3) 實(shí)驗(yàn)中某一時(shí)刻水溫如圖,為 通過(guò)實(shí)驗(yàn)可得到“不同燃料具有不同的熱值”的結(jié)論,但無(wú)法測(cè)算出酒精和碎紙屑的實(shí)際熱值,其原因是 (寫出一點(diǎn)).20. 如圖所示,甲、乙、丙三圖中的裝置完全相同燃料的質(zhì)量都是10g,燒杯內(nèi)的液體初溫相同.(1) 比較不同燃料的熱值,應(yīng)選擇兩圖進(jìn)行實(shí)驗(yàn);比較不同物質(zhì)的比熱容,應(yīng)選擇兩圖進(jìn)行

28、實(shí)驗(yàn):在實(shí)驗(yàn)中,三燒杯中a、b液體的質(zhì)量必須(相等/不同).(2) 若在研究不同燃料熱值實(shí)驗(yàn)時(shí),記錄數(shù)據(jù)如下表:燃料加熱前液體溫度燃料燃盡時(shí)液體溫度燃料的熱值115352.4 X10621525?根據(jù)表中數(shù)據(jù)計(jì)算:完全燃燒10g燃料1放出的熱量為J ,燃料2的熱值是J/kg.(3) 通過(guò)實(shí)驗(yàn)得到的燃料熱值與實(shí)際相比是偏(大/小),你認(rèn)為出現(xiàn)這樣情況的主要原因是: .【鞏固與提高】1. 在今年4月22日世界“地球日”晚上關(guān)燈一小時(shí),假設(shè)城區(qū)有 5萬(wàn)個(gè)家庭響 應(yīng)號(hào)召(每個(gè)家庭照明平均功率為 60W),可節(jié)約 kWh 的電能,相當(dāng)于kg熱值為3.0 x 107J/kg的標(biāo)準(zhǔn)煤完全燃燒所放出的熱量.2

29、. 北京時(shí)間2005年10月12日9時(shí),我國(guó)自主研制的“神舟六號(hào)”載人飛船由“長(zhǎng)征二號(hào)F”運(yùn)載火箭從甘肅酒泉衛(wèi)星發(fā)射中心發(fā)射升空,10月17日凌晨,繞地球飛行了 5天77圈的“神舟六號(hào)”飛船載著巡天歸來(lái)的航天員成功著陸! 現(xiàn)在請(qǐng)回答下列問(wèn)題:(1) 火箭的燃料主要使用液態(tài)氫是因?yàn)樗臒嶂?填“大”或“小”)(2) 火箭在加速上升過(guò)程中機(jī)械能(選填:“增大”、“減小”或“不變”),這個(gè)能量是由能轉(zhuǎn)化過(guò)來(lái)的.(3) 飛船在軌道上離地面最近點(diǎn) 200km最遠(yuǎn)點(diǎn)350km從遠(yuǎn)地點(diǎn)到近地點(diǎn)運(yùn)行的過(guò)程中,飛船的速度,勢(shì)能(4) 飛船返回大氣層時(shí)與大氣層發(fā)生劇烈摩擦,變成一個(gè)火球(如圖),將 能 轉(zhuǎn)化為 能

30、.因此給飛船降溫十分重要一種重要的降溫方式就是“燒蝕防 熱”:在飛船表面涂有一層高分子固體材料,讓這些材料在發(fā)生物態(tài)變化時(shí)吸收 熱量.【答案及解析】燃料的熱值【自我檢測(cè)】1. 化學(xué),化學(xué),內(nèi)2. 完全燃燒,1kg無(wú)煙煤在完全燃燒時(shí)放出的熱量是3.4 X 107 j673. 1.5 X 10 J , 3.0 X 10 J/kg4. 加熱,物體溫度,做功5. 熱傳遞可以改變物體的內(nèi)能6.0.557.(1)氫,氫(2)氫的熱值大8.熱量,內(nèi)能,溫度9.(1)減小傳導(dǎo)(2)減小輻射(3)導(dǎo)熱性差10.D解析:做選擇題,很經(jīng)常舉一些例子來(lái)說(shuō)明選項(xiàng)的對(duì)錯(cuò)。無(wú)力的學(xué)習(xí),要注 意收集一些能說(shuō)明一些物理問(wèn)題或能

31、幫助我們理解一些物理知識(shí)的典例。如本 題,只要我們能想到晶體熔化(凝固)時(shí),溫度保持不變,就能解析本題了。冰 融化成水的過(guò)程中,要吸收熱量,但溫度不變,內(nèi)能增加;二水凝固成本冰的過(guò) 程中,要放出熱量,溫度保持不變,內(nèi)能減??;所以A、B C的說(shuō)法都是錯(cuò)誤的, 只有D是正確的。11. D解析:本題主要考查了解熱值的定義及其物理意義燃料的熱值是燃料的一種特性,只決定于燃料的種類,與質(zhì)量和燃燒情況等無(wú)關(guān),A、B C不符合題意, D正確.故選D.解析:知道燃料的質(zhì)量和要獲得的熱量,可利用公式 0放=口4計(jì)算這種燃料 的熱值.T Q放=mq燃料的熱值為q=9放 = 6.0"0 J =3疋io7

32、j /kg 故選d.m 2kg13. D解析:熱值指1千克某種燃料完全燃燒放出的熱量,它和燃料的質(zhì)量、溫度 沒(méi)有關(guān)系;比熱容是1千克物質(zhì)溫度升高1C時(shí)吸收的熱量,也和物體 的質(zhì)量、溫度無(wú)關(guān).對(duì)于酒精來(lái)說(shuō),它的熱值和比熱容是一定的,和 酒精的質(zhì)量和溫度都沒(méi)有關(guān)系.故選 D.14. D解析:本題主要考查兩個(gè)方面的知識(shí):(1) 1kg某種燃料完全燃燒放出的能量,叫做這種燃料的熱值.熱值是燃料的 一種特性,它只與燃料的種類有關(guān),與燃料的質(zhì)量、燃燒程度等均無(wú)關(guān).(2) 鍋爐效率:效率等于鍋爐中水吸收的熱量與燃料完全燃燒釋放的能量的比值.A、燃料的熱值與燃料的燃燒情況無(wú)關(guān), 所以增加供氧量,不能提高燃料的

33、熱 值,則該選項(xiàng)不符合題意;B、熱值大小與燃料是否容易燃燒無(wú)關(guān),所以該選項(xiàng)不符合題意;C、 燃料燃燒放出熱量的多少不僅與燃料的熱值大小有關(guān),還與燃料的質(zhì)量以 及燃燒程度有關(guān),所以該選項(xiàng)不符合題意;D、 影響鍋爐的效率的因素一是燃料的燃燒程度,二是煙氣帶走的能量,所以 為了提高鍋爐的效率,一要盡力使燃料更充分地燃燒,二要盡力減少煙氣帶走的 能量,則該選項(xiàng)正確,符合題意;故選 D.15. D解析:密度、比熱、熱值都是物質(zhì)的屬性,不隨物質(zhì)的質(zhì)量變化而變化.5kg汽油用去一半后,剩下汽油的密度、比熱、熱值不變故選D.16. C解析:一筒汽油用去一半后,所含的汽油減少,質(zhì)量變?yōu)樵瓉?lái)的一半,但是熱值、密度

34、和比熱容是不會(huì)改變的,因?yàn)槲镔|(zhì)確定后,物質(zhì)的這些屬性與質(zhì)量無(wú) 關(guān).故A B D錯(cuò)誤.故選C.17. B解析:A、2kg的煙煤完全燃燒時(shí),根據(jù)Q=mq=2kg X 2.9 XO7 J/kg=5.8 X107J,所以2kg的煙煤燃燒時(shí)不一定完全燃燒,則放出的熱量不一定是2.9 X 107 J,故 A錯(cuò)誤;、因?yàn)闊熋旱臒嶂凳?.9 X 107 J/kg,所以1kg的煙煤完全燃燒,一定能放出2.9 X 107 J的熱量,故B正確;、2kg的煙煤溫度降低放出的熱量與物質(zhì)的熱值無(wú)關(guān),所以C錯(cuò)誤;、10kg煙煤的熱值不變,仍是2.9 X 107 j/kg,不是2.9 X 107 J;故D錯(cuò)誤;故選B.18.

35、 (1)m Q 1 107Jq =3 107J/kg=0.33kg(2)Q 總二mq=4 0.5 kg 3 107 J /kg=6 107JQ 有用1 107 jn = Q總=6 107 J =16.7%(3)煤不可能完全燃燒 路子的熱量損失多。建議:給爐子裝一風(fēng)機(jī),給蜂窩煤送風(fēng),使煤盡可能完全燃燒;對(duì)大氣的污染嚴(yán)重解析:學(xué)習(xí)熱值這一物理量后,要學(xué)會(huì)用燃料的熱值計(jì)算燃燒燃料放出的熱 量或需要用的燃料質(zhì)量;要能計(jì)算出爐子的熱效率,更要能分析效率高或低的原 因,進(jìn)而知道如何提高爐子的效率,這些正是我們學(xué)習(xí)物理的目的。19. ( 1)燃料熱值的大小關(guān)系;(2)等質(zhì)量;等質(zhì)量;兩者燃盡為止;(3)燃燒放出的熱會(huì)散失到空氣中(或被燒杯等實(shí)驗(yàn)裝置吸了熱等).解析:(1)因燃料的熱值不能直接測(cè)量,但燃料燃燒放出的熱量可以被水吸 收,從而使水溫發(fā)生變化;所以可以通過(guò)水溫變化的多少來(lái)比較

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