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)。
计算公式:
①经某一过程温度变化为△t,它吸收(或放出)的热量.Q表示热量(J),
Q=c×m×△t.
Q吸=c×m×(t-t0)
Q放=c×m×(t0-t)
(t0是初温;t是末温)
其中c是与这个过程相关的比热容
②固体燃料完全燃烧释放的热量的计算公式:Q放=mq
气体燃料完全燃烧释放的热量的计算公式:Q=Vq
Q表示热量(J),q表示热值(J/kg),m表示固体燃料的质量(kg),V表示气体燃料的体积(m3)。
q=Q放/m(固体);q=Q放/v(气体)
Q———某种燃料完全燃烧后放出的热量———焦耳J
m———表示某种燃料的质量———千克kg
q———表示某种燃料的热值———焦耳每千克J/kg
单位:
热量的单位与功、能量的单位相同.在国际单位制中热量的单位为焦耳(简称焦,缩写为J).历史上曾定义热量单位为卡路里(简称卡,缩写为cal),只作为能量的辅助单位,1卡=4.184焦.
注意:1千卡=1000卡=1000卡路里=4184焦耳=4.184千焦
例题详解:
例1 将100g水从20℃加热至90℃,要供给多少热量?一根铁钉的质量约10g,从1000℃的红热状态冷却至25℃,会放出多少热量?[c水=4.2× 103J/(kg·℃);c铁=0.46×103J/(kg·℃)]
解析:水吸收的热量Q吸=c水m1(t1-t01)=4.2 ×103J/(kg·℃)×0.1kg×(90℃一20℃)=2.94× 104J,铁钉放出的热量Q放=c铁m2(t02一t2)=0.46× 103J/(kg·℃)×0.01kg×(1000℃一25℃)=4.485 ×103J。
答案:见解析
水果热量: 1、苹果100克/52大卡
苹果是最多人会选的瘦身水果,因为它有丰富的果胶,可以帮助肠胃蠕动和排除体内毒素,最棒的是还可以降低热量吸收,再加上苹果的钾质很多,可以防止腿部水肿。当然啰,苹果的卡路里也不高,所以才有专吃苹果的苹果减肥餐产生。
2、香蕉100克/125大卡
很多水果减肥餐都少不了香蕉,因为香蕉含有丰富纤维质、维他命A、钾质和果胶等,所以可以有效地整肠,这样就能帮助排便。香蕉也有排除水分的效果,不但是最佳瘦身水果,也是吃了会让肌肤水当当的美颜圣品,不过香蕉的热量较高,吃多了,会有变胖的疑虑。
3、葡萄柚100克/28大卡
欧美人都爱吃葡萄柚等酸性水果来塑身,因为酸酸的水果可以促进肠道消化功能,葡萄柚含有丰富的维他命C,可以消除疲劳,还能让肌肤美美的呢!加上葡萄柚的热量和含糖量少,是最佳的明星减肥水果。
4、凤梨100克/32大卡
凤梨也是属于酸性水果,可以整肠和助消化,加上凤梨富含酵素能有益毒素分解,促进排水,所以也是想要瘦的人可以适量食用的水果,不过吃凤梨最好不要在餐前吃哦,因为它会伤胃,所以一定要先吃点东西垫垫胃才能食用,所以啰,虽然好吃,也不能吃过量。
5、奇异果100克/50大卡
奇异果甜美多汁,又含有丰富维生素C的特色,成为最受欢迎的美容和塑身水果。带点酸甜好滋味的奇异果,能防止便秘、帮助消化和美化肌肤,即使拿来当减肥餐,也会让人吃得津津有味,而它也一样是属于低热量高营养成分的优质水果。
公式法计算物体吸收或放出热量的多少:
1.热量计算公式(在没有发生状态变化的情况下)
(1)当物体的温度升高时,吸收的热量是:Q
吸 =cm(t-t
0):
(2)当物体的温度降低时,放出的热量是:Q
放 =cm(t
0—t)。公式中c表示物质的比热容,m表示物体的质量, t
0表示物体的初温,t表示物体的末温,(t一t
0)表示物体吸热时升高的温度,(t
0一t’)表示物体放热时降低的温度。
(3)若温度的变化量用△t表示,那么吸、放热公式可统一表示为:Q=cm△t。
2.热量公式的变形式:
利用热量的计算公式,不仅可以计算物体吸收(或放出)热量的多少,还可以计算物质的比热容、质量、温度变化等。计算式为
。
巧法解图像类问题:
在物理学习过程中,我们常常会遇到图像题,此类题目的难度并不大,但是很多同学出错。有的看不懂图像,有的没有看清楚坐标轴,甚至有的会感到无从下手。其实此类问题用“公式法”会很容易解决,而且不易出错,具体方法是:根据公式,把题目图像的要求进行变形,最后根据图像得出答案。
例:用同样的酒精灯对质量相同的甲、乙两种液体加热,实验得出两种液体的温度随加热时间的变化关系如图所示,用T甲、T乙分别表示甲、乙两种液体的沸点,c甲,c乙分别表示甲、乙两种液体的比热容,根据图像可得出正确的关系是( )
A.T甲>T乙; c甲>c乙 B.T甲>T乙;c甲<c乙
C.T甲<T乙; c甲>c乙 D.T甲<T乙;c甲<c乙
解析:观察图线,乙图线与时间轴平行的“平台”对应的温度较高,不难看出T甲<T乙。虚线部分表示时间相同则两种液体吸收的热量相同。又因为两种液体的质量相同,因此我们把公式进行变形c =,而可从图像看出甲的温度变化大,故c甲<c乙
答案:D
电功率的计算公式:
1. 定义式:P=W/t
2. 常用公式:P=W/t=UIt/t=UI,即P=UI
并、串联电路的总功率:1.并联电路的总功率
因为P
1=I
1U,P
2=I
2U
P=IU=(I
1+I
2)U=I
1U+I
2U,所以P=P
1+P
2 即并联电路的总功率等于各并联用电器的电功率之和。
并联电路电功率的分配:
因为P1=I
1U,P2=I
2U,
所以
又因为
,所以
即并联电路中,电功率的分配跟电阻成反比。
2. 串联电路的总功率
因为P
1=I
1U,P
2=I
2U
P=IU=(I
1+I
2)U=I
1U+I
2U,所以P=P
1+P
2 即串联电路中总功率等于各串联电器的电功率之和。
串联电路电功率的分配:
因为P
1=I
1U,P
2=I
2U
所以
又因为
,所以
灯泡铭牌问题
“铭牌问题”是电功率知识与实际生活相结合的热点问题,做这类题目时,首先要读懂用电器的“铭牌”。
如图:灯泡上的铭牌。“PZ”是“普通照明灯泡”中 “普”和“照”的汉语拼音的第一个字母,表示灯泡的型号。另外可知:U额=220V,P额=25W。
例:甲、乙两灯泡分别标有“220V 40W”和 “110V 40W”字样,将它们串联起来接入220V电路中,比较两灯的亮度,则( )
A.甲灯亮B.乙灯亮 C.一样亮D.无法判断
解析:灯的亮度决定于灯的实际功率,串联时电流相同,根据P=I2R,电阻大的实际功率大,灯更亮一些。根据有。,R乙=,所以,甲灯更亮一些。
公式法计算电功率:
1.
这是电功率的定义式,此公式适用于各种用电器和电路。
2. P=UI
这是电功率的决定式,即电功率是由用电器两端的电压和通过它的电流之积来决定的。此公式适用于所有电路,它是“伏安法”测小灯泡电功率的理论依据。该公式表明,用电器的实际功率等于实际电压与实际电流的乘积。常常借助于用电器的铭牌用此公式来计算用电器的额定电流,进而计算用电器的电阻;当然这个公式的最大用处还是用来计算各类用电器实际消耗的电功率或电路的总功率。
核能和获得核能的途径:
核外电子:带负电
1.原子结构
2.核能:质子、中子依靠强大的核力紧密地结合存一起,一旦使原子分裂或聚合,就可能释放出惊人的能量,这就是核能。
3.目前获得核能有两条途径:核裂变、核聚变。
核裂变:1.核裂变:把重核分裂成质量较小的核,释放出核能的反应称为核裂变。
2.核裂变的原理——链式反应:原子核持续裂变,并释放出大量的核能。如图:
3.应用:原子弹、核电站的能量都来源于核裂变,下图为我国第一颗原子弹爆炸图。
核聚变(热核反应)1.核聚变是产生核能的另一种方式。核聚变是较轻的原子核结合成为较重的原子核的一种反应。
2.如图所永的是氘核和氚核结合成为氦核的聚变过程。这种核反应也伴随着释放巨大的能量。
3.利用核聚变反应也能制造核武器。氢弹就是利用核聚变原理制造的一种威力比原子弹还要大的核武器(如图)。
4.核聚变需要超高温度,因此核聚变也被称作热核反应。在太阳中,发生的就是热核反应。
核电站及核反应堆:1.构成核反应堆是产生核反应的装置,是核电站的核心。核反应堆一般由铀棒(核材料)、减速剂、控制棒、冷却剂、热交换器和屏蔽物(水泥)等组成(如图)。
2.原理它的基本工作原理是这样的:核材料在反应堆内部发生核反应产生热量;用石墨或其他材料制成的减速剂使核反应产生的中子减速以提高核裂变的效率;控制棒的下部为阻挡中子的材料,用来控制链式反应的速度,如果希望加快反应速度就把控制棒拉出来一点,希望降低反应速度则推进控制棒;冷却剂在反应堆中循环以将热量带入热交换器;水在热交换器中被加热成为蒸汽以输出用于推动汽轮机,再带动发电机发电。
3.能量转化过程核能→水和水蒸气的内能→蒸汽轮机的机械能→电能。
4.提示原子弹和核反应堆巾发生的都是核裂变,它们的区别是:原子弹爆炸时发生的链式反应是不加控制的;而通过核反应堆,可将链式反应的速度加以控制,使其平稳地释放出大量核能。