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1、課時 16比熱容 熱機,第六單元內能內能的利用,1.探究:比較不同物質的吸熱能力,升高的溫度,吸收的熱量,初溫,質量,控制變量法,水,強,加熱時間,使水和食用油相同時間內吸收的熱量相同,熱量,2.比熱容,一定,溫度,c,J/(kg),焦每千克攝氏度,4.2103 J/(kg),熱量,1 ,不同,1 kg,狀態(tài),特性,cmt,種類,Q放=cm(t0-t),Q吸=cm(t-t0),1.熱機,(1)原理: (2)內燃機分類:汽油機和柴油機 (3)汽油機工作過程,壓縮,機械,吸氣,內,做功,排氣,內,機械,4,2,做功,慣性,2,1,2.熱值,1 kg,J/kg,熱量,質量,J/m3,種類,特性,mq

2、,qV,1 m3,3.熱機的效率,有用功,能量,燃燒,/知識縱橫/ 汽油機與柴油機,例1下面是小明同學在學習比熱容后的認識,其中正確的是() A.一杯水和一塊鐵在溫度和質量相同時,吸熱能力是相同的 B.各種物質都有自己的比熱容,比熱容不隨物質狀態(tài)的變化而變化 C.兩個物體若吸收相等的熱量,則比熱容小的物質溫度高 D.質量相等的不同物質,升高相同的溫度吸收的熱量不相等,它們的比熱容就不相等,D,例2兩個相同的容器分別裝滿了質量相同的甲、乙兩種液體,用同一熱源分別加熱,液體溫度與加熱時間的關系如圖16-1所示,則() A.甲液體的比熱容大于乙液體的比熱容 B.如果升

3、高相同的溫度,兩液體吸收的熱量相同 C.加熱相同的時間,甲液體吸收的熱量大于乙液體吸收的熱量 D.加熱相同的時間,甲液體溫度升高的比乙液體溫度升高得多,D,圖16-1,變式1用兩個相同的電熱器給質量相同的物質甲和水加熱,它們的溫度隨加熱時間的變化關系如圖16-2所示,據此判斷物質甲的比熱容為已知c水=4.2103 J/(kg)() A.2.1103 J/(kg) B.4.2103 J/(kg) C.1.2103 J/(kg) D.條件不足,不能確定,A,圖16-2,變式2用兩個相同的電熱器分別給質量相同的水和某種液體加熱,每隔1 min記錄一次數據,如下表所示,則該液體的比熱容為已知c水=4.

4、2103 J/(kg)() A.0.9103 J/(kg) B.1.8103 J/(kg) C.3.6103 J/(kg) D.1.2103 J/(kg),B,例3圖16-3是汽油機一個工作循環(huán)的四個沖程,順序排列正確的是() A.甲、乙、丙、丁B.乙、丙、甲、丁 C.丁、丙、乙、甲D.丁、甲、丙、乙,C,圖16-3,變式12017臨沂 下列關于如圖16-4所示實驗的說法錯誤的是() A.試管口出現的白霧是液化的結果 B.該實驗基本能反映熱機的工作原理 C.木塞沖出的過程中機械能轉化為內能 D.該實驗可以說明做功能改變物體的內能,圖16-4,答案C 解析口出現的白霧是水蒸氣遇冷液化形成的,故A

5、說法正確,不符合題意;木塞沖出的過程中試管內水蒸氣對外做功,水蒸氣的內能轉化為木塞的機械能,使水蒸氣內能減小,溫度降低,反映了熱機的工作原理,也說明了做功能改變物體的內能,故B、D說法正確,不符合題意,C說法錯誤,符合題意。,變式2如圖16-5所示的流程圖是用來說明單缸四沖程汽油機的一個工作循環(huán)及涉及的主要能量轉化情況。下列對圖中的補充正確的是() A.做功沖程,內能轉化為機械能,壓縮沖程,機械能轉化為內能 B.壓縮沖程,內能轉化為機械能,做功沖程,機械能轉化為內能 C.做功沖程,機械能轉化為內能,壓縮沖程,內能轉化為機械能 D.壓縮沖程,機械能轉化為內能,做功沖程,內能轉化為機械能,A,圖1

6、6-5,變式3某四沖程汽油機工作轉速是2400 r/min。關于此熱機的工作,下列說法正確的是() A.壓縮沖程中內能轉化為機械能 B.一個工作循環(huán)中曲軸轉動2圈,同時對外做功2次 C.此汽油機每秒對外做功10次 D.此汽油機每秒對外做功20次,D,例4關于燃料的熱值,下列說法正確的是() A.燃料的熱值與燃料的燃燒情況有關 B.容易燃燒的燃料的熱值一定大 C.煤的熱值比干木柴的大,煤燃燒放出的熱量比干木柴放出的熱量多 D.0.5 kg煤油和1.5 kg煤油的熱值一樣大,D,變式1關于熱機,下列說法錯誤的是() A.熱機性能好壞的重要標志之一是熱機效率 B.在四沖程內燃機中減少廢氣帶走的大量熱

7、量可以大大提高熱機效率 C.柴油機的效率比汽油機的高,這是因為柴油的熱值比汽油的大 D.現在火箭中用液態(tài)氫作燃料,是因為它具有較大的熱值,C,變式2如圖16-6所示,甲、乙、丙三圖中的裝置完全相同,圖中燃料的質量相同,燒杯內液體的質量也相同。要比較不同燃料的熱值和不同物質的比熱容,下列選項正確的是() A.比較熱值,應選擇甲、乙兩圖進行實驗;比較比熱容,應選擇甲、丙兩圖進行實驗 B.比較熱值,應選擇甲、乙兩圖進行實驗;比較比熱容,應選擇乙、丙兩圖進行實驗 C.比較熱值,應選擇甲、丙兩圖進行實驗;比較比熱容,應選擇甲、乙兩圖進行實驗 D.比較熱值,應選擇乙、丙兩圖進行實驗;比較比熱容,應選擇甲、

8、乙兩圖進行實驗,圖16-6,A,例5 2017聊城 2017年5月18日消息,中國科學家首次在南海試采可燃冰取得圓滿成功,實現了我國天然氣水合物開發(fā)的歷史性突破?？扇急鍧崯o污染、儲量巨大,是一種非常理想的新型能源?？扇急鶡嶂岛艽?是天然氣熱值的10倍以上,若按15倍計算。天然氣熱值q天然氣=7.0107 J/m3,c水=4.2103 J/(kg) (1)求體積為0.01 m3的可燃冰完全燃燒放出的熱量。 (2)若這些熱量的90%被質量為100 kg的冷水吸收,求水升高的溫度。,解:(1)0.01 m3的可燃冰完全燃燒放出的熱量為 Q放=q可燃冰V=15q天然氣V=157.0107 J/m30

9、.01 m3=1.05107 J。,(2)若這些熱量的90%被質量為100 kg的冷水吸收,求水升高的溫度。,變式1我國北方地區(qū)冬季用燃煤取暖所造成的大氣污染,已越來越引起人們的關注?，F在有些家庭已經改用燃油取暖,以降低對大氣的污染。小明家的住房面積約110 m2,住房高度約3 m,若將住房的門窗關好,用燃燒柴油來取暖,并使室溫升高10 ,不計熱量散失到室外,則所需的柴油至少約為已知柴油的熱值為4.3107 J/kg,空氣的密度約為1.3 kg/m3,空氣的比熱容為1.0103 J/(kg)() A.0.01 kgB.0.1 kg C.1 kg D.10 kg,變式2某物理興趣小組的同學用

10、煤爐給10 kg的水加熱,同時繪制了如圖16-7所示的加熱過程中水溫隨時間變化的圖線,若在6 min內完全燃燒了0.2 kg的煤,水的比熱容為4.2103 J/(kg),煤的熱值約為3107 J/kg。求: (1)煤完全燃燒產生的熱量。 (2)經過6 min時間加熱,水所吸收的熱量。 (3)煤爐燒水時的熱效率。,圖16-7,解:(1)煤完全燃燒產生的熱量Q放=qm=3107 J/kg0.2 kg=6.0106 J。,(2)經過6 min時間加熱,水所吸收的熱量。,(2)由題圖可以看出,經過6 min時間加熱,水的溫度由20 升高到80 ,水吸收的熱量 Q吸=cm水(t-t0)=4.2103 J

11、/(kg)10 kg(80 -20 )=2.52106 J。,(3)煤爐燒水時的熱效率。,例在“比較不同物質的吸熱能力”的實驗中,有A、B兩種方案。 (1)A方案的實驗裝置如圖16-8甲所示:,圖16-8,在完全相同的兩個燒杯中分別裝入、都相同的水和煤油。 實驗中選擇相同規(guī)格的電加熱器,可以認為在相同時間內水和煤油相同,然后用比較 的方法來完成探究實驗。 某同學根據實驗測得的數據描繪出了水和煤油兩種液體的溫度隨時間變化的圖像,如圖乙所示,則 的吸熱能力更強,且可得煤油的比熱容為J/(kg)。已知c水=4.2103 J/(kg) (2)B方案的實驗裝置如圖丙所示: 組裝好器材,要完成該實驗,除圖

12、丙所示器材外,還需要的測量工具是、。 在對實驗進行反思時,他們認為原方案有需要兩次加熱、耗時長等缺點,因此改進方案設計了如圖丁所示的裝置。與原方案相比,該方案除克服了上述缺點外還具有的優(yōu)點是 。,質量,初溫,吸收熱量,升高的溫度,水,2.1103,天平,停表,受熱均勻,評估交流 (3)在設計實驗方案時,加熱方式選擇下列的更科學。(填字母序號) A.用兩只功率相同的電熱器分別浸沒在水和煤油中加熱 B.用兩只相同的酒精燈分別給裝水和煤油的燒杯加熱 在水和煤油都不沸騰的前提下,小明認為要把水、煤油兩種液體加熱到相同的溫度然后進行比較;小芳認為要加熱相同的時間然后進行比較。你認為方法可行的是(選填“小明的”“小芳的”或“兩人都可行”)。 (4)本次實驗采用的科學方法是 。 (5)下列現象可用比熱容知識來解釋的是。 A.夏天在教室灑水,感到涼爽 B.金屬勺裝有塑料手柄 C.沙漠地區(qū)晝夜溫差較大,A,兩人都可行,控制變量法,C,