热值的计算和能量转化

1、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 ：O 1 效率低； C2 能源消耗大； O 3 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 ：O 1 燃料可能没有完全燃烧； O 2 自 身吸热和向空气中散失一部分热量；O 3 高温烟气带走一大部分热量。(5) 提高炉子效率措施 ：O 1 尽可能让燃料完全燃烧； O 2 减少热量散失。2、关于热机效率：( 公式： 专外喘 T 盎辰用他犷(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

2、能量( 很少 )；0 废气带走一大部分能量；自身散热消耗一部分能量；O 4 克服摩擦做功消耗一部分能量。(3) 提高热机效率的措施 ：O 1 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、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、关于炉子效率：热值的计算(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： W 瓷墓蛊卜黑 ) 氏用心讥“(3) 家用炉子的缺点 ：O 1 效率低； 02 能源消耗大； O 3 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 ：01 燃料可能没有完全燃烧；O 2 自身吸热和向空气中散失一部分热量；O 3 高温烟气

4、带走一大部分热量。(5) 提高炉子效率措施 ：0 1 尽可能让燃料完全燃烧； O 2 减少热量散失。2、关于热机效率：(1) 公式： X 龍 0 二喘贋用他犷 Q 护(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：O 燃料不完全燃烧而损失的能量( 很少 )；0 废气带走一大部分能量；O 自身散热消耗一部分能量；O 4 克服摩擦做功消耗一部分能量。(3) 提高热机效率的措施 ：0 1 减小摩擦 ( 或说保证良好的润滑 ) ；0 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、。(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 3.0X 10 7 J/kg,30g 酒精完全燃烧用来加热 3kg5 C 的水，不计热损失，能使水

6、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80C, 求水原来的温度？（焦炭的热值为3.0X ?7j/kg）3、全燃烧所放出的热量有质量为50% 被0.4kg 的汽油完25kg10 C 的水吸收，那么水温升高多少摄氏度？（汽油的热值为4.6X IO? j/kg）4、利用煤气灶加热5kg20 C 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4.0X 10 7 J/m 3）5、质量为 500g 的铁锅中盛有 3L 水，把它们从 15C 加热到 90C；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

7、失，则需消耗多少热值为 8.0X 10 7J/m 3 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1 kg6 C 的水吸收，则水温可以升高到多少摄氏度？（干木柴的热值为1.2X 10 7 J/kg ）7、酒精的热值为 3.0X10 7J/kg, 40g酒精完全燃烧用来加热3kg20 C 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 3 ,当温度由20C 升高到 60C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8.9X 10 3kg/m 3

8、,铜的比热容为0.39X 10 3j/（ kg - C ）9、一台汽油机效率为30%, 现需要做 6X 10 7J 的有用功，需要消耗多少千克的汽油？（汽油的热值为4.6X IO? j/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4.6X107 J/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

9、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4.6X ?7j/kg）1、酒精的热值为 3.0X 107 J/kg,30g 酒精完全燃烧用来加热3kg5 C 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80C,求水原来的温度？（焦炭的热值为3.0X 10 7 j/kg ）3、质量为 0.4kg 的汽油完全燃烧所放出的热量有50% 被 25kg10 C的水吸收，那么水温升高多少摄氏度？（汽油的热值为4.6X 10 7 J/kg ）4、利用煤气灶加热 5kg20 C 的水至沸

10、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4.0X 10 7 J/m 3）5、质量为 500g 的铁锅中盛有 3L 水，把它们从 15C 加热到 90 C ；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 8.0X 10 7 J/m 3 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 C 的水吸收，则水温可以升高到多少摄氏度？（干木柴的热值为1.2X 10 7 J/kg ）7、酒精的热值为3.0X 10 7 J/kg, 40g 酒精完全燃烧用来加热3kg20

11、 C 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？& 一只铜球的体积为250 cm3,当温度由20C升高到60C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8.9X 103kg/m3 ,的比热容为0.39X 103 j/（kg ? C）9、一台汽油机效率为30%, 现需要做6X107J的有用功，需要消耗多少千克的汽油？（汽油的热值为4.6X 107 J/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 4.6X 10

12、7 J/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4.6X 10 7 J/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

13、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：O 1 利用地热发电； 02 利

14、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4.2X10 J/(kg - C ),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 C 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3X107J/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

15、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

16、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：O ?利用地热发电；0 2 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4.2X10 J/(kg - C ),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 C 水烧开； ( 1) 小明家

17、每天烧水做饭需要多少热量？(2) 如果普通煤的热值为3X 107 J/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1.8 X03kg , 车轮与地面的总接触面积为0.09 后，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1000

18、N , 效率为 30% ,汽油的热值为4. 6X10 7 j/kg （假设汽油完全燃烧，g 取 10N/kg ）.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4.2X?6j的热量，若进入散热器的水温度为80 C, 从散热器中流出水的温度为72C, 问每小时供给给散热器的80C的热水有多少？3、一辆汽车，总重为1.2 X04N, 四个轮胎与地面接触的总面积为0.12m2,

19、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g=10N/kg ）求：4.6 X10 7j/kg,密度为0.7 xio3kg/m3,（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9.0x IO 5Pa, 飞轮 Imin 转动 1800 周，当汽油机满负荷工作时（不计摩擦），

20、1min 消耗汽油 0.01L. 汽油的密度p =0.8x 10 3kg/ m3；汽油的热值为4.6x若IO7J/kg. 求： （1）做功冲程中燃气对活塞的平均压力；（2） 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 kgo 从书上查得汽油的热值q = 4.6X 10 7j/ kg, 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

21、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1.8 X0 3kg, 车轮与地面的总接触面积为0.09m 2,当汽车以 90km/h路面上匀速行驶时，汽车发动机牵引力为1000N, 效率为 30%,的速 度在平直汽油的热值为4. 6X1 7j/kg （假设汽油完全燃烧，g 取 10N/kg ）.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