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- 2021-11-11 发布
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第十四章 内能的利用
定义:利用______做功的机械。
热机 原理:化学能--->内能--->机械能
种类:______________________________________________________________
内 物理意义:反应燃料______能力的物理量
能 热机的效率 定义:_________________________________________________________
的 热机的效率:___________________________________________________
利 常见的能量形式:_______________________________________________
用 转化:___________________________________________
能量的转化 能量的变化 转移:___________________________________________
和守恒 转化和转移的区别:看____________是否变化
1.能量既不会凭空______,也不会凭空______;
能量守恒定律 2.能量的变化形式有两种,分别是______和______;
3.变化的结果是______________________________。
一、 热机
知识点1:热机及其种类
1.内能的利用:内能有两个重要的应用:一是直接用它来加热物体;二是用它来做功。
2.热机
(1)热机的定义:把___能转化为______能的机器
(2)热机的原理:
化学能 内能 机械能
(3)热机的种类:____________________________________________________________等
知识点2:内燃机、冲程及工作循环
1. 内燃机:燃料在_________燃烧的热机叫内燃机,内燃机分为_________和_________。
2. 冲程:______在气缸内往复运动时,从气缸的______运动到_________的过程,叫做一个冲程。
3. 工作循环:四冲程内燃机的工作循环由______、______、______、______四个冲程组成的。四个冲程为一个工作循环,在一个工作循环中,活塞往复___次,曲轴转动___周,四个冲程中,只有______冲程燃气对外做功,其他三个冲程靠飞轮的惯性完成。
例题:在汽油机的四个冲程中,机械能转化为内能的是______冲程。如图
所示汽油机正在进行的是______冲程。已知汽油的热值为4.6x107J/kg,
完全燃烧100g汽油放出的热量为_________J
知识点3:汽油机的工作过程
过程
工作循环
进气阀开关
排气阀
开关
活塞
运动
曲轴
运动
冲程的作用
能量的转化
吸气冲程
压缩冲程
做功冲程
排气冲程
说明
一个工作循环,有___次内能与机械能的转化:压缩冲程______能转化为___能,做功冲程___能转化为______能
例题:四冲程汽油机在工作过程中,将燃气的内能转化为机械能的冲程是( )
A.吸气冲程 B.压缩冲程 C.做功冲程 D.排气冲程
知识点4:柴油机和汽油机的区别
项目
内燃机
汽油机
柴油机
构造不同
燃料不同
吸气冲程
点火方式
效率
效率低20%~30%
效率高30%~45%
应用
自重轻便,主要用于汽车、飞机、
摩托车等
机体笨重,主要用于载重汽车、火车、轮船等
二、 热机的效率
知识点1:燃料的热值
定义
1kg某种燃料_________放出的热量
物理
意义
反应燃料燃烧______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 x107J/kg表示___干木柴_________放出的热量为_______________
性质
热值是燃料的一种特性,与其质量大小以及放出热量多少无关
燃料
燃烧
Q放=m q
或Q放=V· q m代表质量,单位是______
3
放热
公式
q 代表____,单位是______
J m3 J/m3 Q放代表放出的热量,单位是___
例题:汽油的热值为4.6 x 107J/kg,按照理论计算,完全燃烧______ g汽油放出的热量就可以使10 kg水的温度升高46℃。(写出计算过程)
例题:天然气的热值约为8.4 x 107J/m3,完全燃烧0.01m3的天然气产生的热量为______J,这些热量可使20kg的冷水温度升高______℃。(写出计算过程)
知识点2:热机的效率
1. 热机的效率计算公式:_____________________,其中W有用指用来做_________的能量,Q总指燃料_________释放的热量。
2. 提高热机效率的途径
(1) 燃料尽可能充分燃烧
(2) 尽量减少各类热量损失
(3) 在热机的设计和制造上,采用先进技术
(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
例题:用燃气烧水,燃烧0.5kg的煤气,使50kg的水从20℃升高到70℃,已知水的比热容为4.3x103J/(kg·℃),煤气的热值为4.2x107J/kg,求:
(1)0.5kg煤气完全燃烧放出的热量;
(2) 水吸收的热量;
(3) 燃气灶烧水的效率。
一、 能量的转化和守恒
知识点1:能量的形式
能量的基本形式:________________________________________________________________。
知识点2:能量的转化和转移
能量转化和转移的比较
解释
实例
能量的转化
能量由一种形式转变为另一种形式
电灯发光:___能转化为___能和___能;
摩擦生热:______能转化为___能。
能量的转移
能量不经过变化直接由一个物体转移到另一个物体
碰撞时:动能从一个物体转移到另一个物体
围着火炉烤火:内能从火炉转移到人体
例题:如图所示,在试管内装一些水,用软木塞塞住,拿到酒精灯上加热,使水沸腾起来,水蒸气会把木塞冲出去,从能量转化和转移的角度,可用下面的三句话来概括:①水和水蒸气吸热,内能增大;②酒精的化学能转化为内能,传给水和水蒸气;③水蒸气对木塞做功,内能转化为木塞的机械能。以上三句话正确的顺序是( )
A.①②③ B.②③① C.②①③ D.③②①
知识点3:能量守恒定律
1. 内容:_________________________________________________________________________
_________________________________________________________________________________。
2. 能量守恒定律的小结:
①能量既不会凭空______,也不会凭空______;
②能量的变化形式有两种,分别是______和______;
③变化的结果是______________________________。
例题:下列关于能量的转化和守恒的说法中错误的是( )
A. 高山上滚下的石块越来越快,说明重力势能转化为动能
B. 究竟燃烧时,将化学能转化为内能
C. 发电机发电时,将机械能转化为电能
D. 人们对太阳能的开发和利用,说明能量可以凭空产生
例题:如图所示,金属管固定在桌子上,里面放些乙醚,用塞子塞紧,拿一根皮带在筒外绕一圈后迅速地来回拉带子,此时金属筒的内能增加,温度升高,此时_________能转化为______能。同时筒内乙醚温度升高,内能增加,这是______的结果。一会儿,筒口的塞子被气体推出,此时___能转化成______能,在此过程中______保持不变。
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