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第2节 物体的内能
浙教版 九年级上
第3课时
新知导入
1.定义：单位质量的某种物质，温度每升高1℃，吸收的热量叫做这种物质的比热容。
Q吸=cm(t-t0)
2.热量的计算公式：
比热是物质的特性之一。与物质的质量、升高的温度、吸放热的多少无关
比热越大，不容易升温，也不容易降温。
Q放=cm(t0-t)
比热
新知讲解
燃料的热值
常见的燃料：液化气、天然气、汽油、柴油、木柴、氢气…
燃料燃烧时，能够放出热量
灶具、汽车、轮船、火力发电厂和各种火箭等，都是利 用燃料燃烧所放出的热工作的。
燃料燃烧是物质剧烈氧化的过程。
从能的转化角度来看，燃料燃烧释放热量的过程，就是将贮存在燃料中的化学能转化为内能的过程。
燃料的热值：
我们把一定质量的某种燃料完全燃烧放出的热量与它的质量的比
热值在数值上等于1kg某种燃料完全燃烧时放出的热量。
在国际单位制中，热值单位是焦耳每千克，符号是J/kg。
汽油的热值q汽油为4.6×107焦/千克,表示的意义是
____________________________________________。
1千克汽油完全燃烧时产生的热量为4.6×107焦
3千克汽油完全燃烧时产生的热量为 焦
1.38×108
由于燃料的成分不同，相同质量的不同燃料燃烧时放出的热量也不同。
例1：已知酒精的热值是3.0×107焦/千克，则完全燃烧50克酒精放出的热量是多少？
解：
Q=mq=0.05kg×3.0×107J/kg=1.5×106J
50g=0.05kg
答：完全燃烧50克酒精放出的热量是1.5×106J。
例2：完全燃烧2千克烟煤放出的热量可以使质量为多少千克的水温度从20 ℃升高到 100 ℃(不计热损失) (热值为3×107J/kg)
解：
Q=mq=2kg×3×107J/kg=6×107J
答：可以使质量为178.6千克的水温度从20 ℃升高到 100 ℃。
Q = cm(t-t0)=4.2×103J/(kg ℃)×m(100℃-20℃)=6×107J
m=178.6kg
燃料很难完全燃烧，燃料燃烧放出的热量也不可能完全得到利用。
例如，用天然气烧水时，天然气燃烧放出的热量只有一部分传递给水，另一部分传递给盛水容器、炉子以及散失到空气中。因此，改善燃烧条件，使燃料尽可能完全燃烧，同时尽可能减少各种热损失，既可以节约燃料、提高效率，又可以减少污染、保护环境。
思考：人类利用燃烧放出的热量来取暖、煮熟食物、发电、烧制陶瓷、冶炼金属……那么，其他化学反应也能放出热量吗？有没有使反应物温度降低的化学反应呢？
探索活动
1. 如图所示，将一段镁条（Mg）放入试管中，加入少量稀盐酸（稀HCl），用手触摸试管外壁。
2. 用研钵将约20g氢氧化钡［Ba（OH，）2］晶体磨成粉末，倒入一只小烧杯中。在一玻璃片上洒上少量水，并将小烧杯放在玻璃片上。再向小烧杯中加入约10g氯化铵（NH4Cl）晶体，用玻璃棒迅速搅拌后静止片刻，提起小烧杯，如图所示。记录观察到的现象。
试管外壁发烫
烧杯和玻璃片之间的水结冰，玻璃片和烧杯粘在一起。
3. 将上述两个实验反应后容器温度变化情况填到记录表中。
实验反应 反应后容器温度变化情况
Mg与HCl反应
Ba（OH）2与NH4Cl反应
化学反应在生成新物质的同时，伴有能的变化，而能的变化通常表现为吸收热或放出热。
Mg+2HCl==MgCl2+H2↑
Ba(OH)2+2NH4Cl==BaCl2+2H2O+2NH3↑
Mg与HCl反应 ：温度升高
Ba（OH）2与NH4Cl反应：温度降低
科学·技术·社会·环境
汽车的能耗
图中是一辆汽车行驶过程中消耗的能的分配扇形图。 从图可见，汽油在汽缸内完全燃烧时放出的能，大约只有25%用于做功，而其余75%则被损耗掉了。损耗掉的能包括排气管排出的废气带走的内能和传给散热器散失的内能等。排出的废气主要是CO2，CO2是导致全球气候变暖的温室气体。废气中还有CO、NO、NO2以及未燃烧的碳氢化合物，这些都是有毒的物质。
而用于做功的25%的能中，大约有30%用于发动机的水箱循环和空调工作，大约有17%消耗在传动装置上，只有53%用于驱动车轮推动汽车前进。汽车前进时，需要克服地面阻力和空气阻力，空气阻力随着汽车速度的提高而增大。综合考虑上述各种因素，整辆汽车的总效率约为13%。
课堂练习
1、把一锅水烧开,说法正确的是(对照热值表)( )
A.用汽油比用酒精多费燃料 B.用柴油比用无烟煤省燃料
C.用木炭比用干木柴省燃料
D.因为需要的热量不知道,所以不能确定
C
2、一杯煤油倒掉一半，以下说法正确的是（ ）
A.比热和热值均不变 B.比热和热值均减少一半
C.比热减少一半，热值不变 D.比热不变，热值减少一半
A
课堂小结
物体的内能（三）
热值：1千克某种燃料完全燃烧时放出的热量，叫做这种燃料的热值。
Q = m q
化学反应在生成新物质的同时，伴有能的变化，而能的变化通常表现为吸收热或放出热。
Mg+2HCl==MgCl2+H2↑
Ba(OH)2+2NH4Cl==BaCl2+2H2O+2NH3↑
反应放热
反应吸热
4、下列现象中化学能转化成了什么能？
（1）生石灰（CaO）放入水中能与水发生反应生成熟石灰［Ca(OH)2］，并使水温升高：___________。
（2）点燃爆竹，爆竹腾空而起：_________。
（3）用干电池给小灯泡供电：_________。
热能
机械能
电能
3、下列能量转化描述不正确的是（ ）
A.镁与盐酸反应，化学能转化为热能
B.氢氧化钡与氯化铵反应，热能转化为化学能
C.原电池放电，电能转化为化学能
D.烟花燃放，化学能转化为光能
C
5、2020年是全面建成小康社会目标的实现之年，乡亲们淘汰了柴炉，改用了清洁干净的液化天然气炉。
（1）要将2kg初温为20℃的一壶水恰好加热到100℃，需要吸收多少热量？
（2）若液化天然气炉完全燃烧天然气放出的热量有40%被水吸收，烧开这壶水需要燃烧多少立方米天然气？[天然气热值为4.2×107J/m3，水的比热容为4.2×103J/（kg ℃）]
解：（1）Q吸=cm（t-t0）
=4.2×103J/（kg ℃）×2kg×（100℃-20℃）=6.72×105J
（2）由η=Q吸/ Q放
Q放=Q吸 /η= 6.72×105J /40% =1.68×106J，
V=Q放 /q = 1.68×106J /4.2×107J/m3 =0.04m3。
6、近几年来，大连市民陆续使用上了安全、清洁的天然气。某用户在使用天然气灶加热水时，完全燃烧了0.05m3的天然气，将3kg的水从20℃加热到80℃．已知水的比热容是4.2×103J/（kg ℃），天然气的热值是3.6×107J/m3．试求：
（1）天然气完全燃烧放出的热量是多少？
（2）水吸收的热量是多少？
（3）该天然气灶加热这些水的效率是多少？
解：（1）Q放=Vq=0.05 m3×3.6×107J/m3=1.8×106J；
（2）Q吸=cm（t-t0）=4.2×103J/（kg ℃）×3kg×（80℃-20℃）
=7.56×105J
（3）η=Q吸 /Q放 ×100%=7.56×105J /1.8×106J ×100%=42%
7、 用燃气灶烧水，燃烧0.5kg的煤气，能使50kg的水从20℃升高到70℃（不计热散失)。已知水的比热容为4.2×103 J/（kg ·℃)，煤气的热值为3.9×107 J/kg， 计算：
（1）0.5kg煤气完全燃烧放出的热量。
（2）水吸收的热量。
（3）燃气灶烧水的效率。
(1)煤气完全燃烧放出的热量
Q放= mq =0.5kg×3.9×107J/kg=1.95×107J
(2)水吸收的热量
Q吸=cm(t-t)=4.2×103J/(kg·℃)×50kg×(70℃-20℃)=1.05×107J
(3)燃气灶烧水的效率
η=Q吸 /Q放 ×100%=1.05×107J/1.95×107J×100%=53.8%。
谢谢
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