资源描述
课题:机械能和内能(二)
教学目标:
1.比热容的概念和Q=cmΔt公式的应用。
2.理解热机的工作原理。
3.理解热值的概念及其计算。
教学重点:Q=cmΔt和Q=qm
教学难点:Q=cmΔt和Q=qm
教学过程:
一、复习要点:
1._________的某种物质_________所吸收的________叫做这种物质的比热容。比热容是_______物理属性。比热容的公式:____________________。
2._________某种燃料__________放出的热量叫做这种燃料的热值。计算公式:Q=________。
3.四冲程汽油机的工作循环:___________,__________,____________,____________。其中________冲程是将机械能转化为内能,____________冲程是将内能转化为机械能。
二、典型例题:
1.热机:
汽油机是热机的一种,汽油在气缸内燃烧时将______能转化为________能如图7所示是四冲程汽油机工作状态示意图,由图可以看出,此时它正处在____________冲程。
2.比热容:
(1)城市中修建人工湖,不但可以美化生活环境,而且能有效调节其周围环境的气温.这是由于水的_________大,.在同样受热或冷却时,温度变化_________ (选填“大”或“小”)的缘故,
(2)汽车发动机常用水来做冷却剂,这是因为水的比热容较_________;若发动机的东箱中贮有10kg水,当水温升高10℃时,水吸收的热量是_________J【水的比热容为4.2×103J/(kg·℃)】
3.热值:
“可燃冰”作为新型能源,有着巨大的开发使用潜力,同等条件下,“可燃冰”完
全燃 烧放出的热量达到煤气的数十倍,说明“可燃冰”的 ________很大.以10倍
的关系粗略计算,1Kg“可燃冰”完全燃烧放出的热量为_________J,可以使
________Kg的水从20℃加热至60℃(C水=4.2×103J/Kg·℃ q煤气=4.2×l07J/Kg).
三、当堂检测:
1.夏天,海边的昼夜温差小,这是因为水的比热容较大.下列现象中不能反映水的这一特性的是( )
A、汽车发动机的冷却循环系统用水做工作物质
B、春天的夜晚,农民往稻田里灌水以防秧苗冻坏
C、炎热的夏天常常在教室的地面上洒水
D、城区建造人工湖以降低“热岛效应”造成的夏季高温
2.如图所示为生活中常用的热水瓶,其外壁采用镀银的双层玻璃,并将中间抽成真空,这是为了减少 ________.注入一定量的热水后,立即盖上软木塞,软木塞会跳起来.这一过程中瓶内气体的 _______能转化为软木塞的机械能.汽油机的 ______冲程也发生同样的能量转化.
3.在观察水沸腾的实验中,烧杯中装入100mL水,其质量是________kg.已知水
的比热容是4.2×103 J/(kg•℃),在标准大气压下,将这些水从20℃加热到沸腾,
需要吸收________J的热量.水沸腾后,继续加热,开水的温度________(升高/不
变).
4.核电站只需要消耗很少的核燃料就可以产生大量的电能,某核电站每年需要20t的核燃料,而同等规模火力发电站每年则需要2.4×106 t的煤炭,这些煤炭完全燃烧放出的热量是 ______J.核反应堆中的核燃料是 _____(选填“可”或“不可”) 再生能源.(煤炭的热值为3×107J/kg)
5.目前我国研发出一款新型空气动力汽车,它利用压缩空气膨胀推动活塞做功提供
动力,这种车在开动时将空气的_______能转化为________能,这种车与汽油机相比
优点是_________(说出一点).
6.法国工程师发明了以压缩空气为动力的“迷你猫”环保车.汽车使用前需要压缩
储存气体,这一过程中通过_________的方式使气体内能增加,开动时,释放的气体
推动发动机,将气体的内能转化为_________能,汽车的时速可达144km/h,合
_________ m/s.
7.汽车散热器常用水作为冷却剂,这是利用了水的_______较大的性质;当汽车散热器散热时,通过_______方式改变了水的内能.
8.太阳能热水器是直接利用太阳能给水加热的装置,下表是小明家的太阳能热水器某天在阳光照射下的相关信息
太阳照射时间/h
装水量 /Kg
吸热板面积/m2
水升高的温度/℃
水的比热容/J(kg.℃)—1
太阳辐射功率/J.(m2 -h)—1
10
100
2.5
50
4.2×103
1. 68×106
其中太阳辐射功率是指1h内投射到1m2面积上的太阳能.
求:(1)水在10h内吸收的热量;
(2)如果水吸收的热量用天然气来提供,需要完全燃烧多少m3的天然气;(天然气的热值为8.4×l07J/m3,天然气完全燃烧放出的热量全部给水吸收)
(3)该太阳能热水器的能量转化效率.
9.某家庭需要将50kg、20℃的水加热到60℃作为生活用热水,他们利用煤气灶烧水,
需燃烧0.8kg煤气.已知煤气的热值q=4.2×107J/kg.
求:(1)50kg、20℃的水加热到60℃需吸收的热量;
(2)完全燃烧0.8kg煤气放出的热量;
(3)煤气灶烧水的效率.
10.液化石油气的热值高达4.6×107J/kg,一些不法商贩为谋取暴利,常将液化石
油气与价格低廉、热值仅为2.9×107J/kg的二甲醚合装入钢瓶内销售给客户.常州
市质监局对某液化石油气站销售的瓶装燃气进行检测:将质量为100kg、初始温度
为31℃的水装入容器内,用高效炉灶燃烧瓶内燃气加热容器中的水直至100℃恰好
沸腾,瓶内燃气消耗了0.84kg.通过高效炉灶,水能吸收燃气完全燃烧释放热量的
75 %.已知水的比热容为c水=4.2×103J/(kg·℃),问:
(1)瓶内燃气的热值是多少?
(2)该液化石油气站销售的瓶装液化石油气有无掺混二甲醚?
教学反思:
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