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熱量與溫度變化的關(guān)系范文第1篇

1.用做功來(lái)改變系統(tǒng)內(nèi)能的過(guò)程，是機(jī)械能或其他形式的能與內(nèi)能之間的轉(zhuǎn)化過(guò)程.

2.做功使物體的內(nèi)能增加還是減少，要視具體的情況而定.外界對(duì)物體做功，物體的內(nèi)能增加；物體對(duì)外界做功，物體的內(nèi)能減少.

3.做功不一定會(huì)改變物體的內(nèi)能，如，用力把物體舉高，對(duì)物體做了功，但物體的內(nèi)能并沒(méi)有改變.

4.物體內(nèi)能的改變不一定是由做功引起的.

二、內(nèi)能與物態(tài)變化的關(guān)系

1.物態(tài)變化和內(nèi)能有一定的聯(lián)系.物態(tài)是由構(gòu)成物質(zhì)的分子間距決定的.一般情況下，固體的分子間距較小，氣體的分子間距較大.物質(zhì)在熔化、汽化、升華過(guò)程中都要吸熱，內(nèi)能增加；反之，物質(zhì)在凝固、液化、凝華過(guò)程中都要放熱，內(nèi)能減少.

2.物態(tài)變化需要具備一定的條件才能進(jìn)行.如，給鐵塊加熱，鐵塊會(huì)吸收熱量，內(nèi)能持續(xù)增加，但它的物態(tài)并不會(huì)立刻發(fā)生變化，只有達(dá)到鐵的熔點(diǎn)，并繼續(xù)加熱才會(huì)熔化.也就是說(shuō)，物態(tài)不變，內(nèi)能也可能改變.

3.物態(tài)發(fā)生變化，實(shí)際是分子運(yùn)動(dòng)的劇烈程度和分子間距變了.所以物態(tài)發(fā)生變化，物體的內(nèi)能一定發(fā)生變化.

4.物體的內(nèi)能改變，不一定是物態(tài)變化引起的.

三、內(nèi)能與溫度的關(guān)系

1.內(nèi)能是物體內(nèi)部所有分子做無(wú)規(guī)則運(yùn)動(dòng)的動(dòng)能和所有分子勢(shì)能的總和.同一物體的內(nèi)能增加，可能是分子動(dòng)能增加，也可能是分子勢(shì)能增加.溫度是物體內(nèi)部分子做無(wú)規(guī)則運(yùn)動(dòng)的劇烈程度的標(biāo)志.因?yàn)榉肿觿?shì)能增加，而導(dǎo)致物體的內(nèi)能增加時(shí)，物體的溫度保持不變.如，冰塊熔化時(shí)從外界吸收熱量，導(dǎo)致內(nèi)能增加，但溫度保持不變.

2.若一個(gè)物體溫度升高，則物體內(nèi)部分子運(yùn)動(dòng)更劇烈，分子動(dòng)能增加，物體內(nèi)能也增加.

3.物體溫度為0OC時(shí)，物體的內(nèi)能不為零.因?yàn)槲矬w的分子在永不停息地做無(wú)規(guī)則運(yùn)動(dòng)，分子間總存在相互作用，因此，任何情況下，物體的內(nèi)能都不等于零.

四、內(nèi)能與熱傳遞、熱量的關(guān)系

1.用熱傳遞的方法來(lái)改變物體的內(nèi)能，是通過(guò)傳導(dǎo)、對(duì)流、輻射三種方式完成的.熱傳遞將熱量從一個(gè)物體傳到另一個(gè)物體，這種傳遞也就是物體的內(nèi)能轉(zhuǎn)移的過(guò)程.

2.物體在熱傳遞過(guò)程中轉(zhuǎn)移能量的多少叫做熱量.所以，不管物體溫度多高，如果沒(méi)有發(fā)生熱傳遞，也就無(wú)所謂熱量的多少.在熱傳遞過(guò)程中，溫度高的物體放出熱量，內(nèi)能減少；溫度低的物體吸收熱量，內(nèi)能增加.

3.在熱傳遞過(guò)程中，若不考慮熱量的損失，內(nèi)能的變化量可以用熱量來(lái)量度，因此熱量是內(nèi)能變化的量度.

4.物體的內(nèi)能增加或減少，不一定是物體吸收或放出熱量.

五、內(nèi)能與熱能的關(guān)系

熱量與溫度變化的關(guān)系范文第2篇

一、要掌握好比熱容的基本概念與基本性質(zhì)

1.比熱容是物質(zhì)本身固有的一種特性，與密度在特點(diǎn)上有相似之處.

2.單位質(zhì)量的某種物質(zhì)溫度升高（或降低）1℃所吸收（或放出）的熱量，叫做這種物質(zhì)的比熱容.

3.比熱容與物質(zhì)本身的質(zhì)量、形狀、溫度、體積、位置的變化沒(méi)有關(guān)系.

4.比熱容只受物質(zhì)狀態(tài)的影響.一般來(lái)說(shuō)，同種物質(zhì)在不同狀態(tài)時(shí)比熱容不同.例如，水和冰.

二、運(yùn)用比熱容知識(shí)解題的方法

1.選擇題要學(xué)會(huì)分析

例1在鋁壺中放入3kg溫度為20℃的水，將它加熱到100℃所需的熱量為[c=4.2×103J/kg·℃]（不計(jì)損失）

A.等于1.008×106J

B.大于1.008×106J

C.小于1.008×106J

D.條件不足，無(wú)法判斷

分析根據(jù)熱量的計(jì)算公式Q吸=cmΔt算出水所吸收的熱量為1.008×106J，很多同學(xué)會(huì)選擇答案A.顯然錯(cuò)誤.因?yàn)檫@個(gè)題目不是求水吸收的熱量，而是在整個(gè)加熱過(guò)程中總共需要的熱量.所以必須考慮鋁壺吸收的熱量，所需的熱量應(yīng)該是水和鋁壺共同吸收的熱量，顯然，大于1.008×106J，故選B.

例2有兩個(gè)質(zhì)量和初溫都相同的金屬球，先把A球放入一個(gè)盛有熱水的杯中，不計(jì)熱量損失，熱平衡后，水溫降低了Δt，將A球取出.再將B球放入該杯中，熱平衡后水溫又降低了Δt，則兩球比熱容的大小關(guān)系是

A.cA>cBB.cA

C.cA=cBD.無(wú)法判斷

分析依題意可知，球A、B的質(zhì)量相等.水降低的溫度相同，放熱相等，所以球A、B吸收的熱量相等，因此，此題可用賦值的方法來(lái)解.可先設(shè)水的初溫為70℃，A、B兩球的初溫為10℃，由題意有A升高的溫度為

ΔtA=70℃-10℃=60℃，

B升高的溫度為

ΔtB=60℃-10℃=50℃，

因此ΔtA>ΔtB，溫度變化小的比熱容大.故選B.

例3在標(biāo)準(zhǔn)大氣壓下，1kg20℃的水吸收了3.78×105J的熱量后，其溫度為

A.80℃B.90℃

C.100℃D.110℃

分析水的初溫為20℃，從計(jì)算中得知水吸收3.78×105J的熱量后，溫度升高了

90℃+20℃=110℃.

但是在標(biāo)準(zhǔn)大氣壓下，水的最高溫度為100℃，所以水的最終溫度應(yīng)為100℃而不是110℃.答案應(yīng)選C.

三、簡(jiǎn)答題的解題方法

例4試解釋我國(guó)冬季多西北風(fēng)，夏季多東南方的原因.

分析這是一道跨學(xué)科的題目，解題的關(guān)鍵：要了解我國(guó)地理位置上的物質(zhì)分布情況以及風(fēng)的形成原因.本題可從物質(zhì)的比熱容的大小對(duì)溫度影響的角度解釋.

答案我國(guó)地理位置上物質(zhì)的分布情況是東南沿海多水，西北一帶多砂石.水的比熱容大于砂石的比熱容，夏季在陽(yáng)光照射下，水和砂石同樣吸熱，水的溫度升高的不多，水面附近的氣溫升得不高.而西北地區(qū)砂石溫度升得高，地面附近氣溫高，空氣受熱膨脹，密度變小，向上運(yùn)動(dòng)，東南方向的溫度較低的空氣流向西北填補(bǔ)，形成東南風(fēng).冬季同樣放熱的情況下，砂石的溫度比水的溫度降低得多，水面上方熱空氣上升，西北的冷空氣流向東西填補(bǔ)，形成西北風(fēng).

例5為什么生活中往往用熱水取暖？機(jī)器用冷水來(lái)冷卻？

分析解題關(guān)鍵要知道水的比熱容比其他液體的比熱容大，且了解水的比熱容大在生活中的應(yīng)用.要從兩個(gè)方面解釋.一是相同質(zhì)量的水和其他液體升高（或降低）相同的溫度時(shí)，水需要吸收（或放出）較多的熱量.二是相同質(zhì)量的水和其他液體吸收（或放出）相同熱量時(shí)，水的溫度變化不大.

答案因?yàn)樗谋葻崛葺^大，水溫高于室溫，用熱水取暖時(shí)，讓流動(dòng)的熱水慢慢地經(jīng)過(guò)散熱器，水的溫度降低，放出較多的熱量，使室內(nèi)氣溫升高.用冷水降溫冷卻機(jī)器也是同樣的道理.

四、計(jì)算題的解題方法

例61kg60℃的水，溫度降低了20℃.求水放出的熱量是多少？

[c水=4.2×103J/（kg·℃）]

分析解題關(guān)鍵需要知道水的溫度變化了多少，并且還要明白“降低了”和“降低到”的含義不一樣.由題可知，水的溫度變化了20℃，而不是

60℃-20℃=40℃.

所以，Q放=cmΔt

=4.2×103J/kg·℃×1kg×20℃

=8.4×104J.

答案水放出的熱量是8.4×104J.

例2為了測(cè)量某種液體的比熱容，把質(zhì)量為100g的銅塊從沸騰的水中取出（一個(gè)標(biāo)準(zhǔn)大氣壓下），迅速投入質(zhì)量為100g溫度為10℃的待測(cè)液體中，混合后的共同溫度是25℃，若不計(jì)熱量損失，求這種液體的比熱容為多少？[C=0.4×103J/（kg·℃）]

分析在不計(jì)熱量損失的情況下，液體吸收的熱量和銅塊放出的熱量相等.解這種熱量的計(jì)算題時(shí)，如果涉及的物理量很多，要用腳標(biāo)把高、低溫物體的質(zhì)量、比熱容、初、末溫分清楚.因此，銅塊放出的熱量

Q放=c1m1（t-t01），

液體吸收的熱量

Q吸=c2m2（t-t02），

不計(jì)熱量損失，有Q吸=Q放，

所以c2m2（t-t02）=c1m1（t-t01），

整理并代人數(shù)據(jù)得

c2×0.1kg×（25-10）℃=0.4×103J/kg·℃×0.1kg×（100-25）℃，

c2=2.0×103J/kg·℃.

熱量與溫度變化的關(guān)系范文第3篇

關(guān)鍵詞 T-Q圖； 熱端溫差；窄點(diǎn)溫差；估算方法

中圖分類號(hào)TK22 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼A 文章編號(hào) 1674-6708（2013）90-0098-02

0引言

本文將以無(wú)再熱、無(wú)補(bǔ)燃、雙壓蒸汽余熱鍋爐為例，介紹利用T-Q圖推算鍋爐的蒸汽參數(shù)的估算方法，并結(jié)合實(shí)例對(duì)估算方法的有效性進(jìn)行驗(yàn)證。

1 T-Q圖及其重要參數(shù)

T―Q圖由煙氣放熱曲線、工質(zhì)（蒸汽和給水）吸熱曲線組成，反映了余熱鍋爐運(yùn)行時(shí)，煙氣溫度變化及焓值變化，工質(zhì)（給水或蒸汽）溫度和吸熱量變化，以及煙氣溫度變化與各受熱面工質(zhì)吸熱量的關(guān)系，典型的T―Q圖見(jiàn)圖1，它包括了1）煙氣放熱曲線，它反映了燃機(jī)出口的高溫?zé)煔鈱崃總鬟f給工質(zhì)后變成低溫?zé)煔獾倪^(guò)程；2）過(guò)熱蒸汽吸熱曲線，它反映了過(guò)熱蒸汽吸收的熱量，對(duì)應(yīng)鍋爐的過(guò)熱段；3）飽和蒸汽吸熱曲線，它反映了飽和水吸熱相變?yōu)轱柡推鼰崃?，?duì)應(yīng)鍋爐的蒸發(fā)段。吸熱過(guò)程是在蒸發(fā)器中完成的，此過(guò)程中工質(zhì)溫度不發(fā)生變化；4）給水吸熱曲線，它反映了凝結(jié)水被加熱到鍋筒壓力下飽和水溫度的吸熱量，它的受熱面有給水加熱器、除氧器及省煤器。利用T―Q圖需要了解余熱鍋爐運(yùn)行中的一些重要參數(shù)，這些參數(shù)在估算方法中非常有用。

1.1熱端溫差

余熱鍋爐主汽溫度取決于燃?xì)廨啓C(jī)的排煙溫度，熱端溫差指燃機(jī)排煙溫度與主蒸汽溫度的溫差，一般在20℃～50℃。

1.2窄點(diǎn)溫差

余熱鍋爐的窄點(diǎn)溫差Tp是指余熱鍋爐中的蒸發(fā)器入口處煙氣的溫度與工質(zhì)飽和溫度之間的差值[1]。窄點(diǎn)溫差越小，余熱的利用率越高。但是為了減少窄點(diǎn)溫差必須提高蒸發(fā)器的換熱量，就必須增加余熱鍋爐的換熱面積，這樣余熱鍋爐的投資較大；同時(shí)燃?xì)鈧?cè)的流動(dòng)損失也會(huì)增加，導(dǎo)致燃?xì)廨啓C(jī)的功率有所減小。因此選擇合適窄點(diǎn)溫差非常重要，是決定余熱鍋爐受熱面積的關(guān)鍵因素，一般取8℃～20℃，最低可以取7℃。

1.3接近點(diǎn)溫差

余熱鍋爐的接近點(diǎn)溫度，是指省煤器出口的水溫與對(duì)應(yīng)壓力下的飽和水溫度之間的差值[2]。如果接近點(diǎn)溫差過(guò)大，表面省煤器的強(qiáng)化換熱的特點(diǎn)沒(méi)有得到充分的利用，為了保證余熱鍋爐的效率還必須增加余熱鍋爐的換熱面積，投資費(fèi)用增加。但是接近點(diǎn)溫差也不能太小，如果接近點(diǎn)溫差接近零，說(shuō)明省煤器中發(fā)生了汽化現(xiàn)象，很可能導(dǎo)致省煤器管過(guò)熱甚至損壞，不利余熱鍋爐的安全運(yùn)行。因此接近點(diǎn)溫差的選擇必須合適，一般取4℃～10℃。

1.4排煙溫度

余熱鍋爐的排煙溫度直接影響到鍋爐的效率[1]，但是降低余熱鍋爐的排煙溫度要增加鍋爐受熱面，余熱鍋爐設(shè)計(jì)時(shí)要綜合考慮投資與效率的因素。單壓系統(tǒng)的排煙溫度為150℃～180℃，多壓蒸汽系統(tǒng)的排煙溫度可以低很多，例如雙壓系統(tǒng)的排煙溫度為100℃～150℃，三壓系統(tǒng)的排煙溫度為80℃～100℃。

2 T-Q圖的畫(huà)法

T-Q圖包含了煙氣隨溫度下降的煙氣放熱曲線，和工質(zhì)（蒸汽和給水）的吸熱曲線。煙氣的放熱量與煙氣量、煙氣組分及溫降有關(guān)。工質(zhì)的吸熱量與工質(zhì)的壓力、溫度、流量有關(guān)。與9E燃機(jī)配套的余熱鍋爐，一般采用雙壓蒸汽系統(tǒng)，受熱面布置一般為高壓蒸汽過(guò)熱器、高壓蒸發(fā)器（即高壓鍋筒，高壓給水在此由飽和水變成飽和汽）、高壓省煤器1）低壓蒸汽過(guò)熱器、低壓蒸發(fā)器、高壓省煤器；2）低壓省煤器、高壓省煤器；3）除氧器及給水加熱器，具置可能因低壓蒸汽參數(shù)的不同會(huì)有所調(diào)整。

2.1 煙氣放熱曲線

燃機(jī)的煙氣由氮?dú)?、水、二氧化碳、氧氣組成，各分氣體的各個(gè)溫度下的的比焓h見(jiàn)表1，煙氣的比焓等于各分氣體對(duì)應(yīng)的比焓與其體積份額的乘積之和。

氣體比焓與溫度具有線性關(guān)系，因此只要根據(jù)燃機(jī)的排煙溫度與余熱鍋爐的排煙溫度求出相應(yīng)溫度下煙氣的比焓，計(jì)算出焓差，乘以煙氣量就能得到煙氣的放熱量。以溫度為縱坐標(biāo)，放熱量為橫坐標(biāo)，畫(huà)出煙氣放熱曲線。

2.2蒸汽吸熱曲線

T-Q圖中工質(zhì)吸熱曲線由高壓過(guò)熱蒸汽以及飽和蒸汽曲線構(gòu)成，分別對(duì)應(yīng)蒸汽的過(guò)熱段和蒸發(fā)段。雙壓余熱鍋爐的主汽，一般為5.3MPa～8.8MPa/500℃～530℃的次高壓參數(shù)，或10.0MPa/540℃的高壓參數(shù)；主汽的熱端溫差一般為20℃～50℃。根據(jù)主汽流量及各溫度壓力下的焓值，可以求出高壓過(guò)熱器受熱面及高壓蒸發(fā)器受熱面的吸熱量，并在T-Q圖上畫(huà)出這二個(gè)受熱面處的工質(zhì)吸熱曲線。根據(jù)確定的低壓蒸汽壓力求出低壓鍋筒壓力下的飽和溫度，可以畫(huà)出低壓蒸汽吸熱曲線。根據(jù)低壓汽流量及蒸汽參數(shù)，分別求出低壓過(guò)熱器及蒸發(fā)器受熱面的吸熱量，可以畫(huà)出這兩段的工質(zhì)吸熱曲線。

2.3給水吸熱曲線

流經(jīng)除氧器及給水加熱器的給水流量為高、低壓蒸汽流量之和，由于除氧器后的給水泵將給水分別打入低壓省煤器及高壓省煤器，最后生成高壓過(guò)熱蒸汽及低壓過(guò)熱蒸汽，因此.除氧器及給水加熱器吸熱量可以合并計(jì)算，將凝結(jié)水加熱到除氧器出口飽和水溫度。根據(jù)高低壓給水吸熱量，可以畫(huà)出高低壓省煤器吸熱曲線。

3估算方法

為了利用T-Q圖估算余熱鍋爐的蒸汽參數(shù)，對(duì)于無(wú)再熱、無(wú)補(bǔ)燃、雙壓蒸汽余熱鍋爐，假定余熱鍋爐排污率為0，不考慮噴水減溫，不考慮除氧器、蒸發(fā)器循環(huán)倍率的影響，只考慮工質(zhì)吸收的熱量，那么鍋爐的蒸汽參數(shù)可以利用T-Q圖估算。

熱量與溫度變化的關(guān)系范文第4篇

1. 正確理解功與能的關(guān)系

我們知道物體具有能量的大小可通過(guò)能夠做功的多少來(lái)衡量.在理解功與能關(guān)系時(shí)需要注意下列兩點(diǎn)：（1）具有能的物體，不一定都處在做功的過(guò)程中.如：懸掛著的鋼球，它雖沒(méi)有做功，但它具有重力勢(shì)能.（2）做功的過(guò)程，一定伴隨著能量的變化.如飛行的子彈穿越雞蛋的過(guò)程中，子彈對(duì)雞蛋做了功，子彈的能量就會(huì)減小，子彈做了多少功，就減少多少能量.

2. 正確分析物體機(jī)械能的變化

分析機(jī)械能的變化時(shí)，應(yīng)從影響動(dòng)能和勢(shì)能的各個(gè)因素的變化情況著手分析，綜合考慮各部分能量的變化情況，作出正確的判斷.

例1對(duì)在平衡力作用下正在下落的物體而言，下列說(shuō)法正確的是（）

A. 動(dòng)能和重力勢(shì)能都不變

B. 動(dòng)能和重力勢(shì)能都變大

C. 動(dòng)能不變，重力勢(shì)能變大

D. 動(dòng)能不變，重力勢(shì)能變小

解析首先我們應(yīng)該明白物體在平衡力作用下作勻速運(yùn)動(dòng)，其次，物體正在下落即物體的高度發(fā)生變化.由于物體的質(zhì)量與速度均不變，故動(dòng)能不變.而物體的高度在變小，所以物體的重力勢(shì)能在變小.答案：D

3. 正確認(rèn)識(shí)內(nèi)能、溫度和熱量

溫度表示物體的冷熱程度，是大量分子無(wú)規(guī)則運(yùn)動(dòng)劇烈程度的標(biāo)志.它是一個(gè)狀態(tài)量.而內(nèi)能是物體內(nèi)所有分子無(wú)規(guī)則運(yùn)動(dòng)的動(dòng)能和分子勢(shì)能的總和.內(nèi)能與溫度的關(guān)系是：物體溫度升高，內(nèi)能增大；物體溫度降低，內(nèi)能減小.

熱量是物體在熱傳遞過(guò)程中，轉(zhuǎn)移能量的多少.熱量是過(guò)程量，只能用“吸收”或“放出”來(lái)表述，不能用“具有”或“含有”表述.

4. 正確認(rèn)識(shí)做功和熱傳遞

做功改變物體內(nèi)能的實(shí)質(zhì)是內(nèi)能與其他形式能之間的相互轉(zhuǎn)化.對(duì)物體做功，物體內(nèi)能增加；物體對(duì)外做功，內(nèi)能減少.熱傳遞改變物體內(nèi)能的實(shí)質(zhì)是內(nèi)能的轉(zhuǎn)移.低溫物體吸收熱量后，溫度升高，內(nèi)能增加；高溫物體放出熱量后，溫度降低，內(nèi)能減少.這兩種方式在改變物體內(nèi)能時(shí)是等效的.

例2下列關(guān)于溫度、內(nèi)能、熱量的說(shuō)法，正確的是（）

A. 物體溫度越高，它含有的熱量就越多

B. 要使物體的內(nèi)能增加，不一定要吸收熱量

C. 物體內(nèi)能增加，它的溫度就一定升高

D. 物體溫度不變，內(nèi)能不變

解析要正確作出判斷，第一要理解溫度、內(nèi)能、熱量這三者的關(guān)系，其二是搞清每個(gè)概念的表達(dá)方式，再次是理解改變物體內(nèi)能的方式.答案：B.

5. 汽油機(jī)的一個(gè)工作循環(huán)包括吸氣沖程、壓縮沖程、做功沖程、排氣沖程.在壓縮沖程中，將機(jī)械能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能；在做功沖程中，將內(nèi)能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能.

例3一臺(tái)四沖程汽油機(jī)曲軸轉(zhuǎn)速是1800r/min，此汽油機(jī)每秒鐘完成個(gè)工作循環(huán)，個(gè)沖程，對(duì)外做次功.

解析汽油機(jī)一個(gè)工作循環(huán)曲軸旋轉(zhuǎn)兩圈，一個(gè)工作循環(huán)有四個(gè)沖程，對(duì)外做功一次.此汽油機(jī)轉(zhuǎn)速為30r/s所以每秒完成15個(gè)工作循環(huán)，60個(gè)沖程，對(duì)外做功15次.

二、 自主探究

在本章的探究活動(dòng)中，可體驗(yàn)到“控制變量法”、“轉(zhuǎn)換法”在探究中的應(yīng)用.在學(xué)習(xí)過(guò)程中應(yīng)特別重視實(shí)驗(yàn)中探究方法.下面結(jié)合實(shí)例，讓同學(xué)們體會(huì)每個(gè)實(shí)驗(yàn)所探究的問(wèn)題和探究的問(wèn)題的基本方法.

1. 探究物體的動(dòng)能與什么因素有關(guān)

① 動(dòng)能大小和哪些因素有關(guān)？ （提出問(wèn)題并作出猜想）

② 如何通過(guò)實(shí)驗(yàn)探究影響動(dòng)能大小的因素？（設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)并注意控制變量）

③ 實(shí)驗(yàn)中如何判斷物體動(dòng)能的大??？用了什么方法？（小車推動(dòng)木塊移動(dòng)距離不同小車對(duì)木塊做功多少不同小車動(dòng)能大小不同.小車推動(dòng)木塊前進(jìn)距離越遠(yuǎn)，說(shuō)明小車具有的動(dòng)能越大.轉(zhuǎn)換法）

④ 將質(zhì)量不同的小車，從同一斜面同一高度滑下的目的是什么？這一步驟是為了探究動(dòng)能大小與哪個(gè)因素的關(guān)系？（控制質(zhì)量不同的小車撞擊木塊的速度相同；探究動(dòng)能大小與小車質(zhì)量大小的關(guān)系）

⑤ 將同一小車從同一斜面不同高度滑下的目的是什么？這一步驟是為了探究動(dòng)能大小與哪個(gè)因素的關(guān)系？（控制小車質(zhì)量相同，速度不同；動(dòng)能與小車速度的關(guān)系）

2. 探究重力勢(shì)能與什么因素有關(guān)

① 重力勢(shì)能大小和哪些因素有關(guān)？（提出問(wèn)題并作出猜想）

② 如何通過(guò)實(shí)驗(yàn)探究影響重力勢(shì)能大小的因素？（設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)并注意控制變量）

③ 實(shí)驗(yàn)中如何判斷物體具有的重力勢(shì)能大小？這里用的方法是什么？（木樁陷入沙中深度越大重錘對(duì)木樁做功越多重錘具有的重力勢(shì)能越大.轉(zhuǎn)換法）

3. 比較質(zhì)量相同的不同燃料充分燃燒時(shí)放出的熱量

① 實(shí)驗(yàn)運(yùn)用什么研究方法？

② 實(shí)驗(yàn)中要控制哪些物理量相同？

③ 實(shí)驗(yàn)中如何控制單位時(shí)間內(nèi)物質(zhì)吸收的熱量相同？

④ 如何比較物質(zhì)的吸熱本領(lǐng)？

三個(gè)探究活動(dòng)都必須對(duì)以上問(wèn)題分析透徹后再進(jìn)行實(shí)驗(yàn)并對(duì)實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象進(jìn)行分析得出實(shí)驗(yàn)結(jié)論.相信同學(xué)們體驗(yàn)探究過(guò)程定會(huì)有很大收獲！

例4在探究“動(dòng)能大小與哪些因素有關(guān)”的活動(dòng)中，提供以下器材：中間有溝槽的木質(zhì)軌道（如圖1甲，其中AB部分傾斜并與平直部分BC平滑連接，溝槽較為光滑）、大小與溝槽相當(dāng)?shù)牟Ａ颉㈣F球各一只、輕質(zhì)彈簧、刻度尺各一個(gè).

（1） 利用這套器材進(jìn)行實(shí)驗(yàn)時(shí)，可以通過(guò)比較

來(lái)比較小球動(dòng)能的大小，這種方法叫（2） 為了探究動(dòng)能與質(zhì)量大小的關(guān)系，應(yīng)讓玻璃球和鐵球分別從釋放.探究后得出的結(jié)論是：.

（3） 課外興趣小組活動(dòng)中，物理老師曾經(jīng)告訴同學(xué)們“質(zhì)量一定時(shí)，重力勢(shì)能的大小與物體被舉起的高度成正比”.善于動(dòng)腦的小明利用上述器材，設(shè)計(jì)了一個(gè)裝置如圖1乙的研究彈簧彈性勢(shì)能E與壓縮量x之間關(guān)系的實(shí)驗(yàn)方案：

① 用某個(gè)小球?qū)椈蓧嚎s并測(cè)量出壓縮量x；

② 松手釋放小球并在木板上記下小球上沖到達(dá)的最高位置；

③ 用刻度尺測(cè)量出小球上升的高度h.設(shè)壓縮量x1=1.00 cm時(shí)，小球上升的高度h1，壓縮量x2=2.50 cm時(shí)，小球上升的高度h2，則h1＜h2（選填“＞”“＜”或“=”）.

（4） 若小球到達(dá)最高點(diǎn)時(shí)彈簧的彈性勢(shì)能全部轉(zhuǎn)化為重力勢(shì)能.分析下表實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)后發(fā)現(xiàn)彈簧的彈性勢(shì)能E與壓縮量x不成正比（選填“成”或“不成”）.

解析（1） 小球壓縮彈簧，對(duì)彈簧做功，做功的多少反映了小球動(dòng)能的多少，彈簧被壓縮的程度越大，說(shuō)明小球的動(dòng)能越大.可以通過(guò)彈簧被壓縮的程度來(lái)反映小球動(dòng)能的多少.這種方法叫“轉(zhuǎn)換法”.

（2） 要探究動(dòng)能大小與質(zhì)量的關(guān)系，由控制變量法可知：應(yīng)該控制速度不變，讓質(zhì)量變化.速度是通過(guò)起始點(diǎn)的高度來(lái)控制的，所以要控制兩球從同一高度滾下.實(shí)驗(yàn)結(jié)論：速度相同時(shí)，質(zhì)量越大，物體的動(dòng)能越大.

（3） 壓縮量x1=1.00 cm時(shí)比壓縮量x2=2.50 cm時(shí)，彈簧的彈性形變小，彈性勢(shì)能就小，最終轉(zhuǎn)換成的重力勢(shì)能就少，所以上升的高度就低.故h1＜h2.

（4） 由表中數(shù)據(jù)知：當(dāng)壓縮量由1.00 cm變?yōu)?.00 cm時(shí)，壓縮量變?yōu)?倍，而反映彈簧彈性勢(shì)能大小的小球的高度是從1.50 cm變成了5.99 cm，是原來(lái)的4倍，所以彈簧的彈性勢(shì)能E與壓縮量x不成正比.進(jìn)一步分析，彈簧的彈性勢(shì)能E與壓縮量x的平方成正比.

例5通過(guò)探究讓我們認(rèn)識(shí)到質(zhì)量相同的不同燃料完全燃燒時(shí)放出的熱量一般是不同的.文文同學(xué)打算比較質(zhì)量相同的不同燃料完全燃燒時(shí)放出的熱量．她準(zhǔn)備了下列器材：鐵架臺(tái)、石棉網(wǎng)、燒杯、燈具、溫度計(jì)、水、煤油、菜籽油.

（1） 她在清點(diǎn)器材時(shí)，發(fā)現(xiàn)還缺少的測(cè)量工具是.

（2） 操作時(shí)的步驟大致如下：

a. 分別在兩個(gè)相同的燒杯中放入相同質(zhì)量的水（約200 g）；

b. 取來(lái)煤油和菜籽油，將其分別放入裝置中的燈具中；

c. 同時(shí)點(diǎn)燃煤油和菜籽油，過(guò)1min記下溫度計(jì)初始溫度；

d. 直至其中一種燃料燒完，記下兩支溫度計(jì)的示數(shù).

上述有多處需改進(jìn)，請(qǐng)指出兩條改進(jìn)后的方法：

（3） 通過(guò)正確操作,該實(shí)驗(yàn)所測(cè)得的熱值與理論值相比,誤差較大,你認(rèn)為誤差的主要原因

解析實(shí)驗(yàn)應(yīng)采用控制變量法，所以煤油和菜籽油的質(zhì)量應(yīng)相同。及時(shí)記錄初溫和末溫才能比較物質(zhì)吸收的熱量，才便于比較兩種燃料的熱值大小。

答案（1） 托盤天平（2） ①取相同質(zhì)量的煤油和菜籽油② 沒(méi)有加熱之前記下初始溫度直至兩種燃料燒盡，及時(shí)記錄溫度（3）燃料沒(méi)有完全燃燒和熱量在空氣中散失

三、 重視運(yùn)用

本章知識(shí)在生活中有很多運(yùn)用，這里只重點(diǎn)強(qiáng)調(diào)熱量的計(jì)算.

例6用燃?xì)庠顭?，燃?.5 kg的煤氣，使50 kg的水從20℃升高到70℃.已知水的比熱容為4.2×103J/（kg•℃），煤氣的熱值為4.2×107J/kg.求：

（1） 0.5 kg煤氣完全燃燒放出的熱量；

（2） 水吸收的熱量；

（3） 燃?xì)庠顭男?

解析本題主要考察熱量的計(jì)算及熱效率問(wèn)題，注意公式的正確運(yùn)用.

（1） Q放=mq＝0.5 kg×4.2×107J/kg＝2.1×107J

（2） Q吸=cm（t-t0）=4.2×103J/（kg•℃）× 50 kg×（70℃-20℃）=1.05×107 J

（3） η=×100％＝×100％=50％

例7（2011 揚(yáng)州）太陽(yáng)能熱水器是直接利用太陽(yáng)能給水加熱的裝置，下表是小明家的太陽(yáng)能熱水器某天在陽(yáng)光照射下的相關(guān)信息.

其中太陽(yáng)輻射功率是指1 h內(nèi)投射到1m2面積上的太陽(yáng)能.求：

（1） 水在10 h內(nèi)吸收的熱量；

（2） 如果水吸收的熱量用天然氣來(lái)提供，需要完全燃燒多少m3的天然氣；（天然氣的熱值為8.4×l07 J/m3，天然氣完全燃燒放出的熱量全部給水吸收）

（3） 該太陽(yáng)能熱水器的能量轉(zhuǎn)化效率.

解析本題主要考察熱量的計(jì)算及太陽(yáng)能熱水器的能量轉(zhuǎn)化效率.注意了解太陽(yáng)輻射功率的含義，注意解題的規(guī)范性.

（1） Q吸=cm（t-t0）=4.2×103J/（kg•℃）× 100 kg×50℃=2.1×107J

（2） 由Q放=qV= 8.4×l07 J/m3×V=Q吸，得所需煤氣體積V=0.25 m3

（3） 10 h內(nèi)吸收的太陽(yáng)能：

Q′=1.68×106J/（m2•h）×2.5 m2×10 h=4.2×107J

熱量與溫度變化的關(guān)系范文第5篇

閃速爐是一種冶煉設(shè)備，能夠高效處理一些粉狀硫化礦物。這種設(shè)備主要由精礦噴嘴、反應(yīng)塔、沉淀池以及上升煙道四個(gè)部分組成。反應(yīng)塔主要位于沉淀池的上方，其中進(jìn)行熔煉反應(yīng)。反應(yīng)塔的長(zhǎng)期環(huán)境都是高溫，受到煙氣與熔體的雙重沖涮，會(huì)受到比較嚴(yán)重的腐蝕。工作人員為了減少反應(yīng)塔受到的損害，使用冷卻系統(tǒng)對(duì)反應(yīng)塔進(jìn)行降溫。現(xiàn)對(duì)反應(yīng)塔冷卻系統(tǒng)設(shè)計(jì)中的數(shù)值模擬情況進(jìn)行分析，并總結(jié)如下。

1數(shù)值模擬的建立

反應(yīng)塔中的反應(yīng)過(guò)程非常復(fù)雜，尤其是高溫?zé)煔馀c爐外空氣之間的熱傳遞，其中發(fā)生的反應(yīng)是高溫?zé)煔馀c爐體內(nèi)壁的對(duì)流，內(nèi)部溫度的平衡，以及輻射換熱等。反應(yīng)塔中這種反應(yīng)，需要熱量的相互傳遞，還會(huì)受到內(nèi)部材料熱量的影響。冷卻系統(tǒng)的作用，能夠?qū)崿F(xiàn)冷卻水與冷卻元件之間的熱量置換[1]。這個(gè)過(guò)程具有結(jié)構(gòu)和傳熱機(jī)理方面的對(duì)稱性，從實(shí)際上分析冷卻單元之間，并沒(méi)有熱量的轉(zhuǎn)換。工作人員要通過(guò)爐體冷卻單元進(jìn)行建模，其三維模型要采用fluent軟件進(jìn)行計(jì)算。在本次研究中，主要應(yīng)用的模型是熱傳導(dǎo)模型，選取控制容積法進(jìn)行運(yùn)算。該模型的研究對(duì)象是反應(yīng)塔爐體，要深入分析其對(duì)稱性，然后選取一半冷卻單元作為研究對(duì)象，分析需要求解的集合模型，對(duì)幾何模型網(wǎng)格劃分進(jìn)行分析。

2計(jì)算結(jié)果與分析

工作人員要在實(shí)際生產(chǎn)中，選取常用的工藝參數(shù)冷卻水量2.5t/h(對(duì)應(yīng)進(jìn)水速度為1.5m/s)，進(jìn)水溫度為25℃?；诖?，要進(jìn)行分析和計(jì)算，建立冷卻單元三維數(shù)值模型，分析求得Z=0面的溫度場(chǎng)分布。從計(jì)算結(jié)果進(jìn)行分析，冷卻單元的冷卻效果良好，工作人員不僅能對(duì)冷卻元件進(jìn)行局部設(shè)置，還能夠控制冷卻元件周圍的耐火材料區(qū)域溫度。針對(duì)冷卻元件和煙氣接觸面的溫度，冷卻元件具有較好的降溫效果，能夠促進(jìn)內(nèi)壁掛渣的形成。這是冷卻元件常使用的功能之一。在實(shí)踐中，低溫區(qū)域能夠延長(zhǎng)耐火材料的壽命，并促進(jìn)反應(yīng)塔掛渣的形成，確保反應(yīng)塔得到更好的保護(hù)。工作人員在數(shù)值的模擬計(jì)算中，還能得出冷卻水的出水溫度為31.4℃，溫升為6.4℃。根據(jù)這個(gè)冷卻水熱量，其釋放了8876W，冷卻單位損失的熱量為8900，冷卻水帶出熱量占總的熱損失量的99.73%。根據(jù)此，冷卻單元的熱量主要是被冷卻水帶走，很少會(huì)通過(guò)外壁散熱，所以在冷卻系統(tǒng)設(shè)計(jì)中，冷卻水帶出熱量的計(jì)算非常重要。在這個(gè)過(guò)程中，要促使鋼板維持在較高的溫度，不會(huì)影響反應(yīng)塔的使用性能。冷卻水帶出的熱量，會(huì)因?yàn)槔鋮s水的進(jìn)水速度的增大而增大。但是這種增加的情況比較微小，很難分辨。尤其在冷卻水進(jìn)水速度將至0.525m/s以下，冷卻水帶出熱量一直恒定。由此可以得知，冷卻強(qiáng)度會(huì)隨著冷卻水量的變化保持不變，從Q=cmΔt可知，冷卻水的出水與進(jìn)水溫差與冷卻水的進(jìn)水量成反比。上圖的曲線，符合這種比例關(guān)系。工作人員在冷卻水的進(jìn)水速度減少的情況下，要把握冷卻水進(jìn)水溫差和出水溫差，避免水溫過(guò)高。所以在冷卻系統(tǒng)的設(shè)計(jì)中，不能將冷卻水量設(shè)計(jì)的太小[3]。冷卻水帶出熱量與冷卻水進(jìn)水溫度的關(guān)系，工作人員能夠推測(cè)出，冷卻水進(jìn)水溫度的增加，會(huì)降低冷卻水帶出熱量減小。如果減小的幅度比較小，或是溫度沒(méi)有變化，那么冷卻單元的冷卻強(qiáng)度會(huì)隨著冷卻水溫度的變化保持不變。

3結(jié)語(yǔ)