第14章 内能的利用【速记清单】-2023-2024学年九年级物理全一册单元速记·巧练（人教版）

第十四章 内能的利用 必背知识清单01 热机 一、热机 1、定义：把内能转化为机械能的机械叫做热机。 2、热机的种类很多，例如蒸汽机、内燃机、汽轮机、喷气发动机等。 二、内燃机 1、内燃机是现代社会中最常见的一种热机，分为汽油机和柴油机两大类。 2、内燃机工作过程 （1）冲程：活塞在汽缸内往复运动时，从汽缸的一端运动到另一端的过程，叫做一个冲程。 （2）内燃机的每一个工作循环分为四个阶段：吸气冲程、压缩冲程、做功冲程、排气冲程。活塞往复运动2次。 （3）四冲程汽油机工作示意图 ①吸气冲程：进气门打开，排气门关闭，活塞向下运动，汽油和空气的混合物进入气缸。 ②压缩冲程：进气门和排气门都关闭，活塞向上运动，燃料混合物被压缩。机械能转化为内能。 ③做功冲程：火花塞产生电火花，使燃料猛烈燃烧，产生高温高压的气体。高温高压的气体推动活塞向下运动，带动曲轴转动，对外做功。内能转化为机械能。 ④排气冲程：进气门保持关闭，排气门打开，活塞向上运动，把废气排出气缸。 总结：吸气冲程、压缩冲程和排气冲程是依靠飞轮的惯性来完成的，而做功冲程是内燃机中唯一对外做功的冲程。 三、汽油机和柴油机区别 汽油机：汽缸顶部为火花塞，吸入汽油和空气的混合物，点火方式为点燃式，效率较低。 柴油机：汽缸顶部为喷油嘴，吸入空气，点火方式为压燃式、效率较高。 必背知识清单02 热机的效率 一、热值 1、定义：某种燃料完全燃烧放出的热量与的其质量之比，叫做这种燃料的热值。用符号“q”表示。 2、定义式：，燃料完全燃烧放出的热量，气体燃料燃烧常用 3、热值是燃料本身的一种特性，只与燃料的种类有关，与燃料的形态、质量、体积、是否完全燃烧等均无关。 4、燃料燃烧过程：化学能转化为内能。 二、热机效率 1、定义：热机用来做有用功的那部分能量与燃料完全燃烧放出的能量之比。 2、公式：，因为热机在工作过程中总是有能量损失，所以。 3、热机的能量流图 4、提高热机效率的主要途径   （1）使燃料尽可能完全燃烧，提高燃料的燃烧效率。 （2）尽量减小各种热散失。 （3）减小各部件间的摩擦，保持良好润滑，以减小因克服摩擦做功而消耗的能量。 （4）充分利用废气带走的能量，从而提高燃料的利用率。 必背知识清单03 比热容 一、能量的转化和转移 1、能量的存在形式：机械能、内能、光能、化学能、电能等。 2、在一定条件下，各种形式的能量是可以相互转化的。例如，摩擦生热：机械能转化为内能；水电站：机械能转化为电能；光合作用：光能转化为化学能；燃料燃烧：化学能转化为内能。 3、 能量转化和转移的判断 （1）能量的转移：能量形式未发生变化，例如，热传递。 （2）能量的转化：能量形式发生变化，例如，燃料燃烧时，化学能转化为内能。 二、能量守恒定律 1、能量既不会凭空消灭，也不会凭空产生，它只会从一种形式转化为其它形式，或者从一个物体转移到另一个物体，而在转化和转移的过程中，能量的总量保持不变。 2、“永动机”不可能实现，因为它违背了能量守恒定律。 3、机械能守恒与能量守恒区别：能量守恒定律的成立不需要条件，机械能守恒必须满足物体只存在着动能和势能之间的转化。 1．如图所示是四冲程汽油机的剖面图，关于其四个冲程的描述正确的是（　　） A．吸气冲程中，汽油和空气的混合物进入汽缸 B．压缩冲程中，通过做功的方式使汽缸内气体的内能减小 C．做功冲程中，燃料释放的能量绝大部分转化为机械能 D．排气冲程中，废气带走了燃料释放的能量的极少部分 【分析】四冲程汽油机一个工作循环有四个冲程，分别是吸气、压缩、做功和排气，其中只有做功冲程对外做功，将内能转化为机械能；另外还有压缩冲程有能量转化，将机械能转化为内能；根据气门的状态、活塞运动的方向确定冲程的种类。 解： A、汽油机在吸气冲程中，进气门打开、排气门关闭，活塞向下运动，汽油和空气的混合物进入汽缸，故A正确； B、在压缩冲程中，进气门和排气门都关闭，活塞向上运动，燃料混合物被压缩，气体的内能变大，此过程是机械能转化为内能的过程，故B错误； C、在做功冲程中，燃料燃烧释放的内能大部分需要克服摩擦、发生热传递而散失，只有一少部分转化为机械能，故C错误； D、在排气冲程中，废气带走了燃料释放的能量的大部分，故D错误。 答案：A。 2．某品牌无人驾驶汽车在一段平直公路上匀速行驶6.9km，用时5min45s，消耗燃油1.5kg，已知汽车的牵引力是2000N，燃油的热值为4.6×107J/kg，假设燃油完全燃烧。通过计算可知，下列结果正确的是（　　） ①汽车行驶速度是20km/h ②消耗的燃油完全燃烧放出的热量是6.9×107J ③汽车牵引力做功的功率是30kW ④汽车发动机的效率是20% A．只有①和② B．只有②和③ C．只有①和④ D