热量与热值
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12.2热量与热值【教学目标】1.知识与技能(1)了解热量的概念,知道热量是在热传递过程中物体内能改变的多少。
(2)知道当质量一定时水吸收的热量跟温度的升高成正比,升高的温度相同时水吸收的热量跟它的质量成正比。
(3)知道当质量一定时水吸收的热量跟温度的升高成正比,升高的温度相同时水吸收的热量跟它的质量成正比。
2.过程与方法(1)知道水吸收热量的多少与温度、质量有关。
3.情感态度和价值观建立热值概念。
知道热值是燃料燃烧放热的特性,了解热值的表示法和常见燃料的热值,能利用热值表进行有关燃烧放热的简单计算。
【教学重难点】教学重点:建立热值的概念。
教学难点:有关热值的计算。
【教学过程】(一)导入新课人要生存,离不开能量,机器要运转,也离不开能量,而内能又是人类和各种动力机械主要利用的能量形式之一。
而燃料的燃烧正是这一来源的主要途径。
下面我们先来讨论燃料及与燃料有关的问题。
(二)讲授新课1.什么叫热量(1)热量的概念:物理学中,把物体在热传递过程中内能改变的多少叫做热量。
强调:1)热量是为了描述和量度热传递过程中内能的变化而引入的,热量是一个过程量,它对应于热传递的过程。
2)一个物体的温度即使很高,也不能说它含有的热量多;反之,物体的温度低,也不能说它含有的热量少。
如果没有发生热传递,就谈不上热量。
3)在热传递过程中,高温物体内能减少,放出热量,低温物体内能增加,吸收热量。
(2)热量的表示符号和国际单位制单位:热量是内能变化多少的量度,其单位应与内能单位相同。
2.探究水吸收或放出的热量思考:水吸收的热量与水的质量、水温升高的多少的关系。
(1)提出问题:物体吸收或放出热量的多少与哪些因素有关?(2)引导学生根据生活经验和事实进行猜想。
讨论:1)在家用燃气将初温相同一壶水与半壶水都烧开,它们温度变化量的关系如何?谁吸收的热量多?你是如何判断的?2)将初温相同的一壶水烧成温水与烧成开水,水温的变化量如何?谁吸收的热量多?学生能从生活经验得出:水的质量越大、升高的温度越多,吸收的热量也越多。
热值与热量计算分解热值与热量是热学中常用的两个概念,二者有很大的牵连,但又各自有不同的定义和计算方法。
热值指物质单位质量或者单位摩尔所蕴含的能量,通常是以焦耳或千焦耳为单位。
而热量则指一个系统的能量转移或者传递,通常用焦耳或者千焦耳来衡量。
首先我们来介绍热值的计算及其分解。
热值可以分为低位热值和高位热值两种。
低位热值一般指燃料的全燃烧放热时所释放的能量,可以通过实验方式测量得到。
而高位热值则是指燃料的全燃烧和氧化过程中,放热产生的全部化学反应。
实际燃烧或氧化过程中,一些燃料的组分如水蒸气中的水分子,还会有化合或者 dissociation 的反应,所以高位热值要比低位热值高。
热值的计算常用的方法是通过热值表或者使用直接测量的方法。
热值表是一种表格,其中列出了许多常见物质的热值。
在使用热值表时,可以根据物质的组成和含量来计算其热值。
直接测量方法一般是通过一系列仪器来测量物质的热值,例如燃烧热量计或者热平衡器等。
热量的计算和分解稍微复杂一些。
热量是一个系统的能量转移或者传递,在物理学中可以用来描述热力学性质。
根据能量守恒定律,热量可以转化为其他形式的能量,例如机械能和势能等。
热量的计算通常通过测量温度变化和物体的热容来实现。
热量可以分为传导、辐射和对流三种方式的传输。
传导是指热量通过物质的直接接触和分子间的碰撞传递。
辐射是指热量通过电磁波的辐射传输,不需要物质的媒介。
对流是指热量通过流体的动力学过程,例如气体或者液体的流动传输。
对于固体物体,传导是主要的热量传输方式。
传导的热量计算可以根据热传导定律进行。
热传导定律指出,热量传导速率正比于温度梯度和物体的导热系数,并与物体的截面积成正比。
可以使用热传导方程来计算热量的传导过程。
对于液体和气体物体,对流是主要的热量传输方式。
对流的热量计算可以使用牛顿冷却定律。
牛顿冷却定律指出,热量传递速率正比于温度差和传热系数,并与物体的表面积成正比。
对于液体和气体物体的对流过程,还需要考虑一些附加的因素,例如边界层的影响和流体的运动状态等。
12.2热量与热值教学目标:知识与技能1.知道热量是在热传递过程中物体内能改变的多少。
2.知道当质量一定时水吸收的热量与温度的升高成正比,升高的温度相同时水吸收的热量跟它的质量成正比。
3.了解热值的概念,会根据热值来计算燃料完全燃烧放出的热量。
过程与方法4.通过对水的吸热和放热的探究,归纳得出同一物体吸收或放出的热量跟物体的质量、温度的变化成正比。
5.通过对不同燃料热值和燃料效率的研究,学会提高燃料利用效率。
情感、态度与价值观6.通过“选择燃料”、“饮食与运动”等学生活动,以及阅读有关“西气东输”的信息,激发学生学习物理的兴趣。
教学重点: 知道热量和热值的概念教学难点:探究同一物体吸收或放出的热量跟什么因素有关。
教学方法:实验探究视频结合学生阅读讨论教学准备:多媒体课件教学过程:一、复习引入:什么是内能?改变内能有哪几种方式?通过学生回答引出热传递可以改变物体的内能,那一杯开水变冷减少的内能和一桶开水变冷减少的内能一样多吗?怎样描述热传递时物体内能改变的多少呢?二、新课讲授:请学生阅读教材P26页,展示多媒体图片请同学思考:1.什么是热量?学生阅读后展示:物体在热传递过程中内能改变的多少叫热量。
教师归纳:(1)热量是热传递过程中内能转移多少的量度,是一个过程量,要用“吸收”或是“放出”来描述。
没有热传递,就没有内能的转移,也就不存在“热量”。
(2)热量与物体内能的多少、温度的高低没有关系。
(3)温度是表示物体冷热程度的物理量,它是一个状态量,只能说温度是多少,温度不能传递和转移,温度越高,分子无规则运动越剧烈。
(4)内能是能量的一种形式,内能跟温度关系密切,当一个物体温度升高时,内能增大,温度降低时,内能减少;内能也是一个状态量,联系:物体吸收或放出热量,它的内能将发生改变,但它的温度不一定改变,但在热传递过程中,物体的温度发生变化时,物体一定有吸热或放热现象。
教师导入:在热传递中物体内能改变的多少叫热量,那么同一个物体吸收或放出的热量跟什么因素有关呢?2.探究物体吸收或放出的热量研究水的吸热与其质量、温度变化的关系。
热量及热值
1.热量:在物理学中,把在热传递过程中物体内能改变的多少叫做热量。
物体吸收热量,内能增加;放出热量,内能减少。
2.热量用字母Q表示,单位是焦〔J〕。
一根火柴完全燃烧放出的热量约为1000J。
3.实验说明:对同种物质的物体,它吸收或放出的热量跟物体的质量大小、温度的变化多少成正比。
4.热值:把1某种燃料在完全燃烧时所放出的热量叫做这种燃料的热值。
5.热值是燃料的一种属性,及质量、是否完全燃烧等没有关系,只及燃料的种类有关,不同燃料的热值一般不同。
6.燃料完全燃烧放出热量的计算公式:或
7.Q表示热量,单位是焦〔J〕,q表示热值,单位是焦/千克〔〕或焦/米3〔3〕;m表示质量,单位是千克〔〕;V表示体积,单位是米3〔m3〕
8.氢气的热值很大,为q××108J。
9.提高炉子效率的方法:①改善燃烧条件,使燃料尽可能充分燃烧;
②尽可能减少各种热量损失
稳固练习
1、热机是把能转化为能的机械,在热机里,转变为
的能量与燃料完全燃烧所释放的能量的比值称为热机效率。
2、如何提高热机效率,是减少能源消耗的重要问题,要提高热机效
率,其主要途径是减少热机工作中的各种损失,其次是保证良好的,减少机械损失。
3、为节约能源,需提高热机的效率,以下措施中不能提高效率的是
A、尽量使燃料充分燃烧
B、尽量增加热机的工作时间
C、尽量减少废气带走的热量
D、尽量减少热机部件间的摩擦
4、目前,社会上有一些旧的被淘汰的内燃机,从长远看,你认为有必要修一修再使用吗?说明原因?。
一,热量:在热传递过程中,发生转移的那一部分内能。
如何突破:举例:钱在我们手中是钱,在灾民手中也是钱,在我们捐给灾民这个过程中,我们捐出的这部分钱换了一个名称叫捐款。
捐款本质上也是钱。
我们可以说捐出了多少捐款或者说得到了多少捐款,而不能说我们有多少捐款。
可见捐款是一个过程量。
如同热量。
我们可以说吸收或放出了多少热量,而不能说含、含有、具、具有多少热量。
热量是一个过程量。
既然捐款本质上是钱,所以捐款和钱的单位都是元。
如同热量本质是内能。
热量和内能的单位都是焦耳。
一般情况下都是有钱的把钱捐给无钱的,或者钱多的捐给钱少的,热量亦如此。
热量总是从高温物体传递给低温物体或者从同一物体的高温部分传递给低温部分。
用类比法来解决同学们对热量的理解。
二,热值:某种燃料完全燃烧时所放出的热量与燃料质量的比叫这种燃料的热值。
q=Q/m 热值是物质的一种属性,如同密度,与是质量与体积的比值而矣。
某种物质的密度并不随它的质量或体积的变化而变化。
如同热值不会随它放出的热量的多少和质量的变化而变化,它只是完全燃烧时放出的热量与质量的比值而矣,一个量增加另一个量也随之增加,但二者的比值并不会变化。
疑问:燃料不完全燃烧时的热值大不是完全燃烧时的热值大?答:不完全燃烧时放出的热量也质量的比值不符合定义即不再是热值,另外热值只与物质的种类有关与其它因素无关。
燃料燃烧进放出的热量的多少与燃料种类,质量,是否完全燃烧有关。
如同密度的大小与质量和体积无关,公式只是计算式而矣而非决定式。
2018年9月,太岳中学张效周。