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2.2 物体的内能
第3课时 燃料的热值
燃料种类很多，木柴、煤、石油、天然气、沼气等都是燃料。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释放的热量工作的。
火箭以液氢和煤油为燃料
灶具使用液化石油气或天然气
汽车使用柴油或汽油
五、燃料的热值
燃料燃烧是物质剧烈氧化的过程。从能量转化的角度来看，就是将贮存在燃料中的化学能转化为内能的过程。
煤球燃烧
木柴燃烧
天然气燃烧
由于燃料的成分不同，相同质量的不同燃料，燃烧释放出的热量也不相同。
1kg的酒精完全燃烧放出的热量约为3.0×107焦。
1kg的汽油完全燃烧放出的热量约为4.6×107焦。
说明：
2、热值在数值上等于1千克某种燃料完全燃烧时放出的热量。
3、热值单位：
1、热值：
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。
不同燃料的放热本领不相同。
焦耳每千克，符号是J/kg。
燃料 热值 /J kg-1 燃料 热值/J kg-1 燃料 热值/J kg-1
干木柴 （约）1.2×107 木炭 3.4×107 汽油 4.6×107
烟煤 （约）2.9×107 酒精 3.0×107 煤气（焦/米3） 3.9×107
无烟煤 （约）3.4×107 柴油 3.3×107 天然气（焦/米3） （7.1~8.8×107
焦炭 3.0×107 煤油 4.6×107 氢 1.4×108
从表中你能获取哪些信息？
不同燃料，热值一般不同。
4、热值是燃料的一种特性。
5、热值只与燃料种类有关。与燃料质量多少、是否完全燃烧无关。
表2.2-2 常用燃料的热值
用天然气烧水，天然气燃烧释放的热能全部被水吸收吗？
木柴烧水
未完全燃烧
水吸收
空气吸收
炉灶吸收
铁壶吸收
这样，既可以节约燃料、提高效率，又可以减少污染、保护环境。
①改善燃烧的条件，使燃料尽可能充分燃烧。
②尽可能减少各种热量损失。
燃烧放出热量
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。
天然气储存的所有化学能
如何提高燃料利用率？
如：通入充足氧气
如：增强隔热
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？有没有能使反应物温度降低的化学反应呢？
取暖
煮熟食物
发电
烧制陶瓷
1.如图2.2-9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。
图2.2-9 镁条与稀盐酸反应
现象：
剧烈反应，产生大量气泡。试管外壁发热。
化学方程式：
Mg+2HCl = MgCl2+H2↑
结论：
镁条与稀盐酸剧烈反应，放出大量热。
六、反应中的能量变化
视频：盐酸与镁的放热反应
2.用研钵将约20g氢氧化钡[Ba(OH)2]品体磨成粉末，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(NH4CI)品体，用玻璃棒迅速搅拌后静止片刻，提起小烧杯，如图2.2-10所示。记录观察到的现象。
图2.2-10 氢氧化钡与氯化铵反应
现象：
化学方程式：
结论：
触摸烧杯，烧杯壁很冷。烧杯底部与玻璃片粘在一起。
Ba(OH)2+2NH4Cl = BaCl2+2NH3↑+2H2O
氢氧化钡与氯化铵反应吸收热量。
视频：氢氧化钡晶体与氯化铵晶体反应
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。
温度上升
温度下降
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或放出热。像燃烧这样的化学反应能放出热，而有些化学反应则需要吸收热。
表2.2-3 容器温度变化
化学反应中常伴随着能量变化。
1.放热反应：
2.吸热反应：
如酸与碱的反应，镁与盐酸的反应等。
如实验室用氯酸钾制氧气。
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%。
图2.2-11 汽车的能耗分配图
汽车的能耗
如图2.2-11是一辆汽车行驶过程中消耗的能的分配扇形图。从图中可见，汽油在汽缸内完全燃烧时放出的能，大约只有 25% 用于做功，而其余的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。
1. 如图所示，甲、乙、丙三图中的装置完全相同。燃料的质量相同，烧杯内的液体质量也相同。下列说法正确的是 ( )
A.比较不同燃料的热值，可以选择甲、乙两图
C.比较不同液体的比热容，可以选择甲、乙两图
B.比较不同燃料的热值，可以选择乙、丙两图
D.比较不同液体的比热容，可以选择乙、丙两图
A
3.对于燃料的热值，下列说法中，属于正确理解的是 (　　 )
A．燃料的热值跟燃料燃烧时放出的热量成正比
B．燃料没燃烧时就没有热值
C．就某种确定的燃料而言，它的热值是一个确定的值， 跟燃料的
质量及燃料燃烧放出的热量无关
D．容易燃烧的燃料热值一定大
C
4.下列关于放热反应和吸热反应的说法中，正确的是（ ）
A. 放热反应的反应物总能量大于生成物总能量
B. 吸热反应的反应条件一定需要加热
C. 燃烧反应一定是吸热反应
D. 酸碱中和反应一定是吸热反应
A
再见

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