燃料的热值试题及解答解析

燃料的热值

第一节、热值

1、什么是热值？

热值（calorific value）又称卡值或发热量。在燃料化学中，表示燃料质量的一种重要指标。单位质量（或体积）的燃料完全燃烧时所放出的热量。通常用热量计（卡计）测定或由燃料分析结果算出。有高热值（higher calorific value）和低热值（lower calorific value）两种。前者是燃料的燃烧热和水蒸气的冷凝热的总数，即燃料完全燃烧时所放出的总热量。后者仅是燃料的燃烧热，即由总热量减去冷凝热的差数。常用的热值单位，kJ/kg（固体燃料和液体燃料），或kJ/m^3（气体燃料）。

正确使用微机量热仪、升降式微机全自动量热仪可以测试出煤炭的发热量。

2、热值的定义

1千克（每立方米）某种固体（气体）燃料完全燃烧放出的热量称为该燃料的热值，属于物质的特性，符号是q，单位是焦耳每千克，符号是J/kg(J/m^3)。热值反映了燃料燃烧特性，即不同燃料在燃烧过程中化学能转化为内能的本领大小。

3、计算公式

固体燃料完全燃烧释放的热量的计算公式：Q放=mq 气体燃料完全燃烧释放的热量的计算公式：Q=Vq Q表示热量(J)，q表示热值( J/kg )，m表示固体燃料的质量(kg)，V表示气体燃料的体积(m^3）。

q=Q放/m(固体）；q=Q放/v(气体）

W=Q放=qm=Q放/m W=Q放=qV=Q放/v (W：总功）（热值与压强有关）

SI制国际单位： Q———某种燃料完全燃烧后放出的热量———焦耳 J

m———表示某种燃料的质量———千克 kg

q———表示某种燃料的热值———焦耳每千克 J/kg

4、单位换算

单位换算表

5、用途

在食品化学中，表示食物能量的指标。指1g食物在体内氧化时所放出的热量。通常用热量计测定，用J/g表示。例如糖类的热值为17.16kJ/g，脂肪的热值约为38.9kJ/g，蛋白质的热值约为23kJ/g。

在工业领域发热量主要指煤炭发热量（大卡、热值）煤炭用户企业根据发热量测定仪检验煤炭的发热量高低选择适合自己的煤炭发热量。

第二节、燃料的热值

1、定义

燃料热值也叫燃料发热量，是指单位质量（指固体或液体）或单位体积（指气体）的燃料完全燃烧，燃烧产物冷却到燃烧前的温度（一般为环境温度）时所释放出来的热量。

2、单位

固体或液体发热量的单位是千卡/千克（kcal/kg）、千焦耳/千克（KJ/kg）或兆卡/千克（Mcal/kg）、兆焦尔/千克（MJ/kg）；气体燃料的发热量单位是千卡/标准立方米（kcal/Nm3）、千焦耳/标准立方米（KJ/Nm3）或兆卡/标准立方米（Mcal/Nm3）、兆焦尔/标准立方米（MJ/Nm3）。

3、分类

燃料热值有高位热值与低位热值两种。

高位热值是指燃料在完全燃烧时释放出来的全部热量，即在燃烧生成物中的水蒸汽凝结成水时的发热量，也称毛热。

低位热值是指燃料完全燃烧，其燃烧产物中的水蒸汽以气态存在时的发热量，也称净热。

高位热值与低位热值的区别，在于燃料燃烧产物中的水呈液态还是气态，水呈液态是高位热值，水呈气态是低位热值。低位热值等于从高位热值中扣除水蒸汽的凝结热。

4、用途

燃料大都用于燃烧，各种炉窑的排烟温度均超过水蒸汽的凝结温度，不可能使水蒸气的凝结热释放出来，所以在能源利用中一般都以燃料的应用的低位发热量作为计算基础。各国的选择不同，日本、北美各国均习惯用高位热值，而我国、前苏联、德国和经济合作与发展组织是按低位热值换算的，有的国家两种热值都采用。煤和石油的高低位热值相差约5%，天然气和煤气为10%左右。

5、各种燃料热值

固体燃料

液体燃料

气体燃料

例题分析

【例1】、现在由于煤价上涨，不法商贩把一种黑石头参入优质煤中高价出售．客户为了不上当受骗，辨别煤中是否掺杂的最恰当的方法是检测下面哪一个物理量？（）

A.质量

B.温度

C.比热容

D.热值

考点：燃料的热值．

分析：①热值是燃料的一种特性，它代表燃料的优劣，在完全燃烧相同质量的燃料时，热值越大、放出的热量越多．

②比热容是物质的特性，反应物质的吸热能力．

③质量是物体所含物质的多少．

④温度是指物体的冷热程度．据此分析判断．

解答：热值是燃料的一种特性，是指1kg某种燃料完全燃烧放出的热量，热值越大的燃料在完全燃烧相同质量的燃料时放出的热量越多，掺假后煤的热值降低，所以可以用热值来区分；而从比热容、质量、温度无法区分．

故选D．

点评：本题考查了学生对质量、热值、比热容特性的了解与掌握，知道热值是燃料的一种特性是本题的关键所在．

【例2】、现代火箭用液态氢做燃料，是因为它有（）

A．较高的燃点 B．较高的沸点 C．较大的比热容 D．较大的热值

考点：燃料的热值.

分析：热值是指1kg的某种燃料完全燃烧后释放的能量，热值越大的燃料在完全燃烧相同质量的燃料时，释放出的热量越多，所以在选择火箭燃料时首先应该考虑燃料热值的大小．

解答：运载火箭采用液态氢作为火箭的燃料，原因是液态氢具有较高的热值，完全燃烧相同质量的氢时，可以释放出更多的热量．

故选D．

点评：本题考查学生对热值定义的掌握情况，需要根据火箭的具体应用来分析．【例3】、关于热值的说法，正确的是（）

A. 没有燃烧的燃料，热值等于零

B．燃料完全燃烧时，它的热值最大

C．燃料燃烧时放出的热量越多，热值越大

D．燃料的热值与燃烧情况无关

考点：燃料的热值．

分析：1kg某种燃料完全燃烧放出的能量，叫做这种燃料的热值．热值是燃料的一种特性，它只与燃料的种类有关，与燃料的质量、燃烧程度等均无关．据此分析判断．

解答：热值就是1kg某种燃料完全燃烧放出的热量，燃料的热值仅与燃料的种类有关，与有没有燃烧、燃烧情况、燃料的质量和燃烧放出热量的多少无关，故ABC错；D正确．故选D．

点评：本题考查了学生对热值概念的了解与掌握，明确热值是燃料的一种特性（只与燃料的种类有关，与燃料的质量、燃烧程度等无关）是本题的关键

【例4】、关于燃料和热值，以下说法正确的是（）

A. 燃料的热值与燃料的燃烧情况无关

B．容易燃烧的燃料，热值一定大

C．煤的热值大于干木柴的热值，燃烧煤放出的热量一定比燃烧干木柴放出的热量多

D．为了提高锅炉效率，要用热值高的燃料

考点：燃料的热值．

分析：本题主要考查两个方面的知识：

（1）1kg某种燃料完全燃烧放出的能量，叫做这种燃料的热值．热值是燃料的一种特性，它只与燃料的种类有关，与燃料的质量、燃烧程度等均无关．