2.用如图所示的方法可以探究做功是否能够改变物体的内能:
如图A,将手中的铁丝同一位置快速地弯折十余次,用手指触摸一下被弯折的部位,会感觉到弯折部位的 升高,表明铁丝的内能 ;如图B,在厚壁的玻璃筒底部放一小撮干燥的棉絮,用力将活塞压下,我们会看到:棉絮 了,这表明用力压下活塞时,玻璃筒内的温度 并达到棉絮的 。上述的这两个现象都说明了 是改变物体内能的另一种方式。用能量的观点来分析上述的两个现象,我们发现,用这种方法改变物体的内能时,能量是在 能和 能之间相互转化的。
1.无烟煤的热值是3.4×107J/Kg,表示的意义是 。如要获得1.7×108J的热量,需要完全燃烧 Kg无烟煤。
5.关于热值的理解:
(1)对于热值的概念,要注重理解三个关键词“1kg”、“某种燃料”、“完全燃烧”。1kg是针对燃料的质量而言,如果燃料的质量不是1kg,那么该燃料完全燃烧放出的热量就不是热值。某种燃料:说明热值与燃料的种类有关。完全燃烧:表明要完全烧尽,否则1kg燃料的化学能转变成内能就不是该燃料的热值。
(2)热值反映的是某种物质的一种燃烧特性,同时反映出不同燃料燃烧过程中化学能转变成内能的本领大小,也就是说,它是燃料本身的一种特性,只与燃料的种类有关。
曲型范例
例1 卖火柴的小女孩在严寒中只能靠点燃火柴取暖。一根火柴的质量约为0.065g,火柴的热值平均为1.2×107J/kg,求一根火柴完全燃烧能使1m3的空气温度升高多少摄氏度?(已知空气的密度为1.3kg/m3,比热容为1×103J/(kg·℃))
精析:.设火柴完全燃烧释放的热量全部被空气吸收,即Q吸=Q放
全解:Q吸=Q放
cm1△t=qm2
所以完全燃烧一根火柴能使1m3的空气升高的温度为:
△t=qm2/ cm1=qm2/cρV=1.2×107J/kg×0.065×10-3㎏/[1×103J/(kg·℃)×1.3kg/m3× 1m3 ]=0.6℃
点评:本题把燃料燃烧的放热公式、热量的计算公式与密度知识结合起来,具有一定的综合性。应用公式时要注意其适用条件和范围
例2 下列说法中正确的是 ( )
A.燃料的热值越大,其燃烧时放出的热量就越多
B.燃料的热值越小,其完全燃烧单位质量的燃料放出的热量越少
C.燃料的热值越小,其完全燃烧单位质量的燃料放出的热量越多
D.燃料燃烧得越充分,其热值越大
精析:燃料燃烧所能放出的热量的多少,取决于两个因素:一个是热值,它是燃料的一种特性,只与燃料种类有关;另一个是燃料的质量。A项不正确; C项不正确,热值越小,它放出的热量就越少,不是越多,放出热量的多少与热值的大小成正比,而不是成反比;D项不正确,对于某种确定的燃料,不论是否充分燃烧,其热值是不变的。
全解:B
点评:本题着重考查对热值的理解,热值反映的是某种物质的一种燃烧特性,只与燃料的种类有关。
活动与探究
利用家中煤炉(或煤气灶)烧水时,研究燃料燃烧放出热量情况,仔细观察,你有什么发现?分析燃料燃烧放出的热量与哪些因素有关,以及提高燃料利用率的途径有哪些,请将你的研究成果写成实验报告.
思考与练习
4.内燃机的工作过程:内燃机的每一个工作循环分为四个阶段:吸气冲程、压缩冲程、做功冲程、排气冲程。在这四个阶段,吸气冲程、压缩冲程和排气冲程是依靠飞轮的惯性来完成的,而做功冲程是内燃机中唯一对外做功的冲程,是由内能转化为机械能。另外压缩冲程将机械能转化为内能。
3.内燃机的主要构造
内燃机的主要构造有:汽缸、活塞、曲轴、连杆、进气门、排气门,在汽缸顶部汽油机有一个火花塞,柴油机有一个喷油嘴。
2.热机的基本特点
热机是将内能转化为机械能的机器,热机的种类很多,使用最广泛的是内燃机,内燃机又包括汽油机和柴油机,它们的基本特点是:燃料在汽缸内燃烧,生成高温高压的燃气,燃气推动活塞做功,将部分内能转化为机械能。
1.怎样理解内能与机械能?
内能和机械能是两种不同形式的能:两者虽然都与运动相对位置有关,但它们的含义是不相同的。机械能是由物体的整体运动的状态和相对于地面的位置等所决定的,而内能是由物体内分子的热运动和分子间的相对位置所决定的。内能是物体内所有分子的分子动能和分子势能的总和。
一切物体都具有内能。但是一个物体不一定具有机械能。例如,停在水平地面上的汽车既没有动能,也没有势能,因此它不具有机械能,但它有内能。
7.初步认识能源与人类生存和社会发展的关系,树立可持续发展的观念。
学习指导
6.会进行燃料燃烧放热的简单计算。
5.能从能量转化的角度认识燃料的热值,知道不同燃料的热值不同,会查热值表。
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