燃料的热值:
定义 |
1kg某种燃料完全燃烧放出的热量 |
物理意义 |
反映燃料燃烧放热本领的物理量 |
单位 |
J/kg或J/m3(气体) |
单位意义 |
例:干木柴热值1.2×107J/kg表示1kg干木柴完全燃烧放出的热量是1.2×107J |
性质 |
热值是燃料的一种特性 |
燃料燃烧放热公式 |
Q放=mq 或Q放=v·q m代表质量,单位kg q代表热值,单位J/kg V代表体积,单位m3 Q放代表放出的热量,单位J |
热值概念的理解:(1)燃料的热值与燃料的种类有关,热值反映的是所有能燃烧的物质的一种性质,也就是说它是燃料的一种特性,反映了不同燃料在燃烧过程中,化学能转化为内能的本领的大小。燃料的热值只与燃料的种类有关,与燃料的形态、质量、体积以及是否完全燃烧无关。
(2)“完全燃烧”的含义是烧完、烧尽,1kg的某种燃料,只有在完全燃烧的情况下,放出的热量才等于这种燃料的热值,若该燃料在燃烧时没有完全燃烧,放出的热量就比对应的热值小。
燃料及其燃烧
能够燃烧并且在燃料时放出光和热的物质,叫做燃料。
燃料的燃烧是一种化学变化,在燃烧的过程中,燃料的化学能转化为内能,这就是我们常说的释放能量,然后,转移到其他物体上或转化为其他形式的能量供人们使用.
说明:按照状态,燃料可分为固体燃料(如煤、炭、木材等)、液体燃料(如汽油、煤油、石油等)和气体燃料(如天然气、煤气、沼气等)。
水的比热容
水的比热容为4.2×103J/(kg·℃)。表示的意义:1干克水温度升高(或降低)l℃所吸收(或放出) 的热量是4.2×103焦耳。
水的比热容的应用:
水的比热容在人们的日常生活和生产中具有重要意义,主要表现在两个方面:一方面是冷却或取暖。南于水的比热容较大,在一般情况下,一定质量的水升高 (或降低)一定的温度而吸收(或放出)的热量比一定质量的其他物质升高(或降低)一定的温度而吸收(或放出)的热量多,所以我们利用水作冷却剂或取暖,作冷却剂时,是让水吸收更多的热量;用来取暖时,是让水放出更多的热量。另一方面,由于水的比热容较大,一定质量的水吸收(或放出)较多的热量而自身的温度却改变不多,这一点有利于调节气候。夏天,太阳照存海面上,海水在温度升高的过程中吸收大量的热量,所以住在海边的人们并不觉得特别热;冬天,气温降低了海水南于温度降低而放出大量的热量,使沿海气温不致降得太低,所以住往海边的人们觉得特别冷。
热机的效率:η=W
有用/Q
总×100%,其中W
有用指用来做有用功的能量,Q
总指完全燃烧释放的能量。
提高热机效率的途径:(1)燃料尽可能燃烧
(2)尽量减少各类热量的损失
(3)在热机的设计和制造上,采取先进技术
(4)使用时,注意保养,保证良好的润滑,减少因克服摩擦阻力而额外消耗的功。
机械效率、热效率、热机的效率的计算方法:效率问题是中考的热点问题,例如前面我们学习简单机械时的机械效率、太阳能热水器的吸热效率、炉子的放热效率等。
1.机械效率:
,其中W
有用指有用功,即对人们有用的功;W
总指利用机械做的总功。
2.热效率:
,其中Q
有用指有效利用的热量, E指总能量。如果是炉子,则E为燃料完全燃烧放出的热量(E=Q
总=mq);如果是太阳能热水器,则E为太阳射入的总能量;如果是电热器,则E为电流做功放出的热量(E=Ult)。
3.热机的效率:
,其中W
有用指用来做有用功的那部分能量,Q
总指燃料完全燃烧释放的能量。
温室效应和热岛效应 1.温室效应:温室效应指的是地球表面一些气体 (如二氧化碳、氟氯烃、甲烷、氮氧化物、低空臭氧等)吸收部分的太阳辐射能量后,转化成内能释放到地球表面而不能散去.于是造成地表温度升高的效应。
2.热岛效应:起城市“热岛效应”的主要原因有:
①工厂、交通工具等散发出大量的热量;
②城市的建筑物、马路上的砂石的比热容小,相同日照条件下升温快;
③城市中水少,使热量不能被充分吸收;
④楼群林立.难以形成空气对流,主要的改进措施有:植树造林、建绿地和人工湖等。
定义:物理学中用每秒通过导体任一横截面的电荷量来表示电流。每秒内通过导体横截面的电荷量越多,电流就越大(强)。
公式:电流用符号“I”表示,若“Q”表示电荷量, “t”表示时间,则
,公式中三个量的单位分别为安(A)、库(C)、秒(s)。
方向:
电路中的电流总是沿着电源正极→用电器→电源负极→电源正极的方向流动。
常见用电器的电流大小:
计算器中电源的电流 |
约100μA |
半导体收音机中电源的电流 |
约50mA |
手电筒中的电流 |
约200mA |
房间灯泡中的电流 |
约0.2A |
家用电冰箱的电流 |
约1A |
家用空调器的电流 |
约5A |
雷电电流 |
可达2×105A |
电流的三大效应:
1.电流的热效应:电流通过导体时,电能转化成内能,这种现象叫电流的热效应。例如:电流通过灯泡内的钨丝,钨丝会发热,温度高达2500℃,呈白炽状态而发光。
2.电流的磁效应:电流通过导体时,在导体周围产生磁场。例如:电流通过螺线管时周围出现的磁场与条形磁铁周围的磁场分布相似。
3.电流的化学效应:电流通过酸、碱、盐的水溶液时会发生化学反应。例如:电解、电镀就是利用了电流的化学效应。通过导体的电流越大,各种效应就越明显,因此我们可以利用各种电流效应的程度来判断电流的大小。
电流对人体的作用特征:
电流I/mA |
作用特征 |
50—60Hz交变电流 |
恒定电流 |
0.6~1.5 |
开始有感觉——手轻微颤抖 |
无感觉 |
2~3 |
手指强烈颤抖 |
无感觉 |
5~7 |
手部痉挛 |
感觉痒和热 |
8~10 |
手已难于摆脱电极,但还能摆脱,手指尖到手腕剧痛 |
热感觉增强 |
20~25 |
手迅速麻痹,不能摆脱电极,剧痛,呼吸困难 |
热感觉大大增强,手部肌肉不强烈收缩 |
50~80 |
呼吸麻痹,心房开始震颤 |
强烈的热感觉,手部肌肉收缩、痉挛,呼吸困难 |
90~100 |
呼吸麻痹,延续3s就会造成心脏麻痹 |
呼吸麻痹 |
300以上 |
作用0.1s以上时,呼吸和心脏麻痹,机体组织遭到电流的热破坏 |
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