内容正文:
ﷺ第14章 《内能的利用》章末复习
1.知道:热值的概念;
2.了解:四冲程热机的构造和工作原理;四冲程热机各冲程工作过程;了解汽油机和柴油机异同;热机效率的概念以及提高热机效率的途径;各种形式的能量是可以相互转化的;
3.能:识别热机四冲程;具有用能量守恒的观点分析物理现象的意识;
4.认识:热机四冲程工作过程中的能量转化;生活中常见的能量;
5.会:进行热值的简单计算;进行热机效率的简单计算。
一、本章知识网络
二、基础知识梳理
知识点1:热值
1.定义:燃料完全燃烧放出的热量Q与燃料质量m的_________,叫做这种燃料的热值
2.单位 _____________,符号是_____________
3.公式 q=Q/m
4.理解
(1)酒精的热值是3.0×107 J/kg,表示_____________________________
(2)热值是燃料本身的一种特性,它与燃料的________________有关,与燃料的质量、体积、是否完全燃烧等没有关系
【提示】对于气体燃料来说,热值q=Q/V,热值单位为“J/m3”.
知识点2:热机
1.定义:把______能转化为______能的机器
2.原理
3.种类:蒸汽机、内燃机、汽轮机、喷气发动机等
内燃机
1.定义:燃料在气缸内燃烧产生动力的热机
2.分类:汽油机和柴油机
3.工作过程
(1)每个工作循环分为四个冲程:_____冲程、______冲程、_____冲程和_____冲程
(2)一个工作循环中只有_______冲程是靠燃气推动活塞做功,其他三个冲程是靠安装在曲轴上的飞轮的_______来完成
(3)压缩冲程中_______转化为______,在做功冲程中,______转化为_______
热机效率
1.定义:热机用来做____的那部分能量和燃料完全燃烧放出的热量之比
2.公式:η=(Q有用/Q总)×100%
3.能量流向
4.提高热机效率途径
①让燃料尽可能充分燃烧,如:将煤粒磨成煤粉、加大送风量等;
②利用废气的能量;
③机件间保持良好的润滑、减小摩擦
知识点3:能量的转化与守恒
1.内容:
能量既不会凭空消失,也不会凭空产生,它只会从一种形式_______为其他形式,或者从一个物体_________到另一个物体,而在转化和转移的过程中,能量的总量______
2.说明
①能量的转化和转移都是具有方向性的
②能的转化是通过物体做功来实现的.能的转化过程中,能量的形式发生了改变
③能的转移过程中能量的形式没有发生变化
【提示】
能量守恒定律不同于机械能守恒定律.所有的能量转化和转移过程,都遵循能量守恒定律,而机械能守恒是有一定条件的.
重难点一、内燃机冲程及其能量转化情况
※专题概述
1. 四冲程内燃机的工作过程分为吸气、压缩、做功和排气四个冲程;
2. 四个冲程组成一个工作循环。一个工作循环活塞往返两次,曲轴转动两周,对外做功一次;
3. 压缩冲程将机械能转化为内能,气缸内的气体体积减小→内能增加→温度升高→压强增大;做功冲程将内能转化为机械能,气缸内气体体积增大→内能减少→温度降低→压强减小。
【典例1】通过学习热机的工作的过程,小王知道了汽油机工作的四个过程,如图所示。关于下列四幅图说法中正确的是( )
A.丙冲程是吸气冲程 B.甲冲程是压缩冲程
C.乙冲程是把内能转化为机械能 D.丁冲程是排气冲程
【典例2】如图所示的四个情景,下列说法正确的是( )
A.图甲中,闻到花香说明了分子在永不停息地做无规则运动
B.图乙中,让笔杆热起来,只能采用做功的方式
C.图丙中,两个铅块紧压在一起后能吊住重物,说明分子间存在斥力
D.图丁中,汽油机的做功冲程把机械能转化为内能
【典例3】汽油机的压缩冲程中,汽缸内汽油和空气混合物的压强 ,温度 。一台单缸四冲程柴油机,飞轮转速为3600r/min,该柴油机活塞1s对外做功 次,有 个冲程,飞轮转 圈。
【典例4】四冲程内燃机的一个工作循环是由 、 、 和 四个冲程组成的。在一个工作循环中,曲轴转动 周,活塞要来回 次,燃气对活塞做功 次。
重难点二、内能的利用与能量转化和转移分析
※专题概述
人们利用内能的形式主要有两种:一是利用内能做功,典型的例子就是内燃机;二是利用内能加热,常见的与煤气灶、锅炉、天然气灶等。
1.利用内能做功的过程是内能的转化为其他形式能的过程。做拉力多少功,有就多少内能发生的转化,转化前后能量是守恒的。
2.利用内能加热是能量的转移过程。例如,一杯热水一杯冷水混合,不考虑能量损失时,热水降温