热值的计算和能量转化2017
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
(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能量(很少) ；0废气带走一大部分能量；
③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、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：
(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：0 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：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)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
炉子效率。
(2)公式:
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 ?7j/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 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 107 J/m3）
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%的热损失，则需消耗多少热值为8.0X 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 107 J/kg）
7、酒精的热值为3.0X107 J/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 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/m 3,铜的比热容为0.39X 103j/（kg - C ）］
9、一台汽油机效率为30%,现需要做6X 107 J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4.6X
107 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 ?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80 C ,求水原
来的温度？（焦炭的热值为 3.0X 107 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 107 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 107 J/m3）
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 107 J/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 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 107 J/kg）
7、酒精的热值为3.0X 107 J/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？
& 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 103kg/m 3 , 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6X107 J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
107 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 107 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3X107 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？
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1000N ,效率为30% ,
汽油的热值为4. 6X107 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,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 4.6 X10 7j/kg,密度为0.7 xio3kg/m3, g=10N/kg）求：
（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9.0 x IO5Pa,飞轮Imin转动1800周，当汽油机满负荷工作时（不计摩擦），若1min消耗汽油0.01L.汽油的密度p =0.8x 103kg/m3；汽油的热值为 4.6x
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 107j/ 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：⑴该小汽车行驶100km,消耗的总能量是多少？
⑵该小汽车匀速行驶100km,做的有用功是多少？⑶该小汽车的效率
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 X03kg,车轮与地面的总接触面积为0.09m2,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1000N,效率为30%, 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，每小时需要供给 4.2X10J
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来）4N ,四个轮胎与地面接触的总面积为0.12m2,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 4.6 X10 7j/kg,密度为0.7 xio3kg/m3, g=10N/kg）求：
（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