热值的计算和能量转化2017
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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:○1效率低;○2能源消耗大;○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:○1燃料可能没有完全燃烧;○2自身吸热和向空气中散失一部分热量;○3高温烟气带走一大部分热量。(5)提高炉子效率措施:○1尽可能让燃料完全燃烧;○2减少热量散失。
2、关于热机效率:
(1)公式:
(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:○1燃料不完全燃烧而损失的能量(很少);○2废气带走一大部分能量;○3自身散热消耗一部分能量;○4克服摩擦做功消耗一部分能量。
(3)提高热机效率的措施:○1减小摩擦(或说保证良好的润滑);○2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、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。
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:○1效率低;○2能源消耗大;○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:○1燃料可能没有完全燃烧;○2自身吸热和向空气中散失一部分热量;○3高温烟气带走一大部分热量。(5)提高炉子效率措施:○1尽可能让燃料完全燃烧;○2减少热量散失。
2、关于热机效率:
(1)公式:
(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:○1燃料不完全燃烧而损失的能量(很少);○2废气带走一大部分能量;○3自身散热消耗一部分能量;○4克服摩擦做功消耗一部分能量。
(3)提高热机效率的措施:○1减小摩擦(或说保证良好的润滑);○2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、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3.0×107J/kg,30g酒精完全燃烧用来加热3kg5℃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80℃,求水原来的温度?(焦炭的热值为3.0×107J/kg)
3、质量为0.4kg的汽油完全燃烧所放出的热量有50%被25kg10℃的水吸收,那么水温升高多少摄氏度?(汽油的热值为4.6×107J/kg)
4、利用煤气灶加热5kg20℃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
4.0×107J/m3)
5、质量为500g的铁锅中盛有3L水,把它们从15℃加热到90℃;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8.0×107J/m3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℃的水吸收,则水温可以升高到多少摄氏度?(干木柴的热值为1.2×107J/kg)
7、酒精的热值为3.0×107J/kg,40g酒精完全燃烧用来加热3kg20℃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 cm3,当温度由20℃升高到60℃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8.9×103kg/ m3,铜的比热容为0.39×103J/(kg·℃)]
9、一台汽油机效率为30%,现需要做6×107J的有用功,需要消耗多少千克的汽油?(汽油的热值为4.6×107J/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4.6×107J/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4.6×107J/kg)1、酒精的热值为3.0×107J/kg,30g酒精完全燃烧用来加热3kg5℃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80℃,求水原来的温度?(焦炭的热值为3.0×107J/kg)
3、质量为0.4kg的汽油完全燃烧所放出的热量有50%被25kg10℃的水吸收,那么水温升高多少摄氏度?(汽油的热值为4.6×107J/kg)
4、利用煤气灶加热5kg20℃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
4.0×107J/m3)
5、质量为500g的铁锅中盛有3L水,把它们从15℃加热到90℃;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8.0×107J/m3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℃的水吸收,则水温可以升高到多少摄氏度?(干木柴的热值为1.2×107J/kg)
7、酒精的热值为3.0×107J/kg,40g酒精完全燃烧用来加热3kg20℃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 cm3,当温度由20℃升高到60℃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8.9×103kg/ m3,铜的比热容为0.39×103J/(kg·℃)]
9、一台汽油机效率为30%,现需要做6×107J的有用功,需要消耗多少千克的汽油?(汽油的热值为4.6×107J/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4.6×107J/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4.6×107J/kg)