12.2热量与热值(沪粤新版)

我们该怎样比较不同燃料燃烧时这种放热性能 的优劣呢？
为了比较不同燃料的这种在 质量相同，完全燃烧时放 出的热量不相同的特性。 引入
热值（q）
定义：在物理学中，把某种燃料完全燃烧时所放 出的热量与燃料质量的比叫做这种燃料的热值。 热值的符号：q 单位：J/kg（或J/m3） 热值的意义： 无烟煤的热值为3.4×107J/kg，表示的含义 表示1kg的煤在完全燃烧时所放出的热量为3.4×107J。 液化气的热值为4.9×107J/m3，表示的含义呢？
一根火柴完全燃烧放出的热量约为1000J
注意：
热量是一个过程量，它对应于热传递的过程。 一个物体的温度即使很高，也不能说它含有的热量多。
即
不能说：一个物体含有多少热量
只能说：一个物体吸收了多少热量 或者放出了多少热量
温度、热量、内能的区别：
1、 热量是过程量；温度、内能是状态量 2、单位区别：温度：℃；热量、内能：J
三、燃料的热值
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
固体燃料 液体燃料
石油、酒精、汽油等
煤气、天然气 等
气体燃料
讨论：将一壶水放在燃烧的木柴上加热，不久就 升温了。 问：这些热量从何而来？
是木柴燃烧时放出的热量
思考：：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？
4. 计 算 公 式：Q= q m 5. 节 约 燃 料 的 措 施：
（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。
B、探究水的吸热与水的质量的关系
仿照实验A对实验B进行实验设计： 1、探究水的吸热跟水的质量的关系时需要控制哪 些量不变；改变哪个量？比较哪个量？ 酒精灯的火焰大小、烧杯的规格、升高的温度； 水的质量； 水吸收的热量。 2、实验时水吸收热量的多少是 根据什么来粗略判断的？ 加热时间 3、实验时应测量和记录哪些量? 测量温度、水的质量， 记录加热时间
3、怎样反映水吸收热量的多少； 加热时间 4、实验器材： 酒精灯、铁架台、石棉网、烧杯、 水、温度计、停表
进行实验与收集证据
按照设计的装置图安装实验装置，记录水每升高 相同的温度时所用的时间。
升高的 温度△t 加热 的时 间t 水的 质量m
5
10
15
20
25
…
100
分析论证：质量一定时，水吸收的热量与升高 的温度成正比。
1kg水温度降低1°C时所放出的热量是 4.2 × 103J
二、燃料的热值
1. 定 义：某种燃料完全燃烧 时所放出的热量与 燃料质量的比叫做这种 燃料的热值。符号：q 2.单 位：焦耳/千克 （J / Kg 或 J • Kg—1)
3. q柴油=3.3×107J/kg 的物理意义： 1千克 的柴油完全燃烧时放出的热量为 3.3 × 107焦
抗病能力差等问题，对健康成长不利。 转化为内能
食物提供 的热量
被人体吸收
转化为机械能 转化为生物能
本节小结
一、热量
1. 定 义：物体在热传递的过程中放出或吸收能量 的多少。 符号：Q 2. 单 位：焦耳 。 符号：J 3. 影 响 物 体 吸 收 或 放 出 热 量 多少的因素： （1）与物体的质量有关 （2）与温度变化有关 科学实验表明：物体放出或吸收热量的多少跟物 体质量的大小、温度变化多少成 正比 4. 焦耳的实验结论： 1kg水温度升高1°C时所吸收的热量是 4.2×103J
温度只能说“是、降低、升高”
3、表述区别 热量只能说“吸收、放出” 内能只能说“有、具有、改变”
温度、热量、内能的联系:
热传递可以改变物体的内能，使内能增加或减 少，但温度不一定改变。
练一练：
（1）夏天天气真热，这个“热”字表示 温度 （2）摩擦生热，这个“热”字表示 内能 ； 。 ；（3）Biblioteka 煤时向外放 热，这个“热”字表 热量
一、什么叫做热量
思考：内能改变的多少可以用什么来量度呢？ 热量是为了描述和量度热传递过程中物体内能的 变化而引入的一物理量。 1、定义：热传递过程中物体 内能改变的多少叫热 量。 物体吸收了多少热量，物体的内能就增加了多少； 相反，物体放出了多少热量，物体的内能就减少了 多少 2.符号：热量符号：Q 吸热时Q吸，放热时Q放 3.单位：焦（J）
同种燃料的质量越大，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？
思考：用质量相同煤油、酒精、纸屑烧水， 水 升高的温度不相同，这说明什么？ 说明了不同的燃料燃烧放出的热量的本领不同。
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。 想一想:什么是完全燃烧呢? 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。
12.2
热量与热值
温故知新：分析一个热传递现象
A半杯热水
混合
B半杯冷水
一杯温水
讨论：
①A、B物体温度的变化？内能的变化？ ②A、B物体分别失去或得到什么？这是通过哪种 方式改变物体的内能？
热传递改变内能
A.高温物体放热 温度降低 内能减少
B.低温物体吸热
温度升高
内能增加
讨论:1.热传递改变内能的实质是什么? 2.发生热传递的条件是什么？ 热传递的实质是：能量从高温物体传递到低温物 体或能量从同一物体的高温部分传递到低温部分。 发生热传递的条件是有温差存在
进行实验与收集证据
记录水每升高相同的温度时所用的时间。
升高的 温度△t 加热 的时 间t 水的 质量m
5
10
15
20
25
…
100 200 分析论证：升高的温度相同时，水吸收的热量 跟它的质量成正比。
归纳：
结论：物体温度升高或降低时，它吸收或放出的 热量与物体质量的大小、温度的变化成正比。 英国物理学家焦耳经过长期的实验研究得出： 1千克水温度升高1℃,所需吸收的热量是4.2×103J. 1千克水温度降低1℃,所需放出的热量是4.2×103J.
问题②：食物提供的热量被人吸收后转化为内能， 如果过量饮食，或运动量偏小， 人体吸收食物提供的 能量中过量的部分将储存在人体内，引发肥胖症； 使人们保持体温；转化为机械能，使人们能够进行日 如果饮食偏少，人体吸收食物提供的能量无法提供正常 常活动，能够走、跑、跳，能够说话、唱歌、维持呼 生理活动需要的能量，还要消耗体内正常储存的内能，这 吸、心跳、血液流动等一切生理活动；还有一部分转 对于处在发育期的青少年，就会引发发育迟缓、体质瘦弱、 化为生物能储存在人体内。
请你根据焦耳的实验规律完成下列问题 （1） 1kg水温度升高10°C时，需要吸收的热量 是多少？ 4.2x103J x 10 = 4.2x104J （2）10kg水温度升高10°C时，需要吸收的热量 是多少？ 4.2x103J x 10 x 10 = 4.2x105J （3）10kg水温度从 10 °C 升高到 100°C时， 需要吸收的热量是多少？ 4.2x103J x 10 x 90 =3.78x106J （4）10kg水温度从80°C降低到30°C时,需要吸收 还是放出的热量？热量是多少？ 放热 4.2x103J x 10 x 50 = 2.1 x 106J
活动2：怎样选择燃料
1. 从热值表中所列固体、 液体、气体燃料中，各找出 一种热值最大的燃料，并说 明它表示什么意思？ 2.完全燃烧10千克的焦碳 所放出的热量相当于完全燃 烧多少千克的干木材放出的 热量？
思考： 1kg的干木柴热值是多少 0.5kg干木柴热值是多大
燃料的热效率：
在实际利用燃料中，燃料很难完全燃烧，而且放出 的内能不能被完全利用，有效利用的只是其中的一部 分．
1、定义：有效利用的热量与燃料完全燃烧放出的 热量之比，叫做热效率。 2、讨论：如何提高热效率？ 使燃料尽可能燃烧充分（磨成粉状，用空气吹进 炉膛）；加大受热面积；减少热散失„„
课外活动：饮食与运动
问题①：以一名16岁的男生为例，青少年每天最
少需要摄入的淀粉量是： 1.2×107J÷（1.72×104J/kg）＝7×102g
燃料燃烧放出热量的计算公式
由热值的定义可推导出燃料燃烧放热的计算公 式： m的单位是kg
q=Q/m
Q=qm
V的单位是m3
对于气体，通常使用： Q=qV 想一想： 完全燃烧500g汽油时可以放出多少热量？ 解：查表可知，汽油的热值q=4.6×107J/kg ∵ m=500g=0.5kg ∴ Q=qm=4.6×107J/kg×0.5kg=2.3×107J 答：完全燃烧500g汽油可以放出热量2.3×107J
二、探究物体吸收或放出的热量
物体吸收或放出热量的多少与哪些因素有关？ 请同学们根据烧水的经验和事实进行猜想。
与物体的质量和温度的变化有关
活动1：探究水的吸热与其温度变化、质量 的关系
A、探究水的吸热与温度变化的关系 制定计划与设计实验
1、实验时需要控制哪些量；
水的质量；
2、实验时需要改变哪个量？比较哪个量？ 升高的温度； 水吸收的热量。