内容正文:
第十二章 机械能与内能
课12.4 机械能与内能的相互转化
1. 了解内能的利用在人类社会发展史上的重要意义,知道常见的热机——内燃机工作过程及其在历史、现实生活中的应用实例;
2. 从能量转化的角度认识燃料的热值;
3. 通过能量的转化和转移,进一步认识效率的概念。
(2022最新)题型汇总:做功改变物体内能、热机、四冲程内燃机的工作过程、有关热机的计算、燃料的热值及其计算、热机的效率。
· 做功——改变物体内能的另一种方式
改变物体内能的方式:做功和热传递都可以改变物体的内能。
功能转化:外界对物体做功,物体的内能会增加;物体对外界做功,物体的内能会减少。
· 汽油机的工作循环
热机:热力发动机的简称,它是将燃料燃烧产生的高温、高压燃气的内能转化为机械能的装置。
汽油机:常见的四冲程汽油机,它的一个工作循环由吸气、压缩、做功、排气四个冲程组成。
必背:在汽油机的一个工作循环中,4个冲程,曲轴(又叫飞轮)旋转2圈,活塞往复运动2次,对外做功1次。
1.吸气冲程:进气门打开,排气门关闭,活塞向下运动,燃料和空气的混合气体被吸入气缸;
2.压缩冲程:进气门和排气门都关闭,活塞向上运动,燃料混合气体被压缩,温度升高,机械能转化为内能;
3.做功冲程:当活塞到达顶端时,火花塞打火,使混合气体猛烈燃烧,产生高温、高压燃气,推动活塞向下运动,内能转化为机械能;如:如电火花发生器点燃塑料盒内的酒精气体能将盒盖喷出很远,酒精内能减少。
4.排气进程:进气门关闭,排气门打开,活塞向上运动,将废气排出气缸。
· 燃料的热值
燃料的热值:燃料完全燃烧放出的热量与燃料质量之比,叫作这种燃料的热值。
符号及单位:燃料的热值用q表示,单位是J/kg,而对于气体燃料,通常采用焦每立方米为热值的单位,符号J/m3;
公式:质量为m的燃料完全燃烧放出的热量Q放=mq;
考点一 做功改变物体内能
1.如图所示的情景中,通过做功使物体内能增大的是( )
A.甲和乙 B.乙和丙 C.丙和丁 D.乙和丁
【分析】当对物体做功时,机械能转化为物体的内能,物体的内能增大;当物体对外做功时,物体的内能转化为机械能,物体的内能减小。
【解答】解:甲图中,水蒸气将塞子冲出,是利用水蒸气的内能来做功,把内能转化为机械能,属于通过做功减小物体内能;
乙图中,从滑梯滑下时,臀部和滑梯由于摩擦而