解讀熱值

杜超

一、對熱值定義的解讀

熱值定義：單位質(zhì)量（單位體積）的某種固體（氣體）燃料完全燃燒放出的熱量稱為該燃料的熱值，符號是q，單位是焦耳每千克（焦耳每立方米），符號是J/kg（J/m3）.

1.燃料：什么樣的物質(zhì)可以稱為燃料呢？

燃料是指在燃燒時能夠提供能量的物質(zhì).從能量轉(zhuǎn)換的角度來分析燃料在燃燒過程中是將化學(xué)能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能.

在日常生活中習(xí)慣將燃料分為固體燃料（如煤、木柴、干草等）、液體燃料（汽油、煤油、酒精等）、氣體燃料（氫氣、天然氣、石油氣等）.

2.完全燃燒——就是燃料全部燒盡的意思，即燃料的燃燒必須與充足的氧氣發(fā)生完全氧化反應(yīng).

思考 質(zhì)量相等的木材一個只燒了一半一個完全燃燒盡，燃燒時放出的熱量相不相同？這說明什么？（不同，說明燃料燃燒時放出的熱量跟燃料是否完全燃燒有關(guān)）

3.熱量：物體在熱傳遞過程中轉(zhuǎn)移能量的多少叫做熱量.用符號Q表示，熱量的單位與能量的單位相同，也是焦耳（J）.

4.熱值：是用來表示燃料完全燃燒時放熱本領(lǐng)大小的物理量.

例如，無煙煤的熱值為3.4×107J/kg，表示的物理意義1kg的無煙煤在完全燃燒時所放出的熱量為3.4×107J.

5.燃料完全燃燒時放出的熱量：我們可以通過Q=mq（或Q=Vq）來計算.

對公式的理解：

（1）公式計算的是燃料完全燃燒時放出的熱量.

（2）式中m必須用kg為單位，V必須用m3為單位.

（3）熱值q與燃料質(zhì)量和放熱的多少、是否完全燃燒等都沒有關(guān)系，只與物質(zhì)的種類有關(guān).它是反映燃料優(yōu)劣的物理屬性.

二、對“質(zhì)量相等的不同燃料充分燃燒時放出的熱量”的解讀

用天平取等質(zhì)量的碎紙片和酒精（10g）將其分別放入兩個燃燒皿中，點(diǎn)燃它們，分別給裝有質(zhì)量相等的水（200g）加熱，直至酒精和碎紙片完全燃燒，記錄下溫度計示數(shù)的變化量.實(shí)驗(yàn)如圖甲、乙所示.

（1）首先要明白該實(shí)驗(yàn)中是通過溫度計示數(shù)的變化量來判斷燃料放出熱量的多少.如果忽略能量損失，就認(rèn)為燃料放出的能量完全被水吸收，那么水吸收的熱量就可以表示為：Q吸=cmΔt，又因?yàn)樗馁|(zhì)量和比熱容都是相同的，所以根據(jù)Δt就可以判斷水吸收熱量的多少從而可以知道燃料放出的熱量.

（2）在實(shí)驗(yàn)過程中沒有能量損失是不可能的，在這里能量損失主要是指散失到空氣中一部分，燒杯和鐵架臺也要吸收一部分.這樣一來燃料放出的熱量就不能被水完全吸收，如果在根據(jù)Q吸

=cmΔt來計算Q吸就會偏小，若再根據(jù)q=Q放/m計算出來的熱值就會偏小，所以要明白通過該實(shí)驗(yàn)計算出來的熱值是偏小的.

（3）這個實(shí)驗(yàn)還要注意的就是有很多物理量和工具必須控制相同，比如水的質(zhì)量要相同，燃料的質(zhì)量要相同，燒杯、鐵架臺等工具也要相同，這樣這個實(shí)驗(yàn)才有可比性.

三、熱值的運(yùn)用

例 下表是一些燃料的熱值（單位為J/kg）：

觀察熱值表，你知道火箭中為什么用氫作燃料了吧？