第十四章.“内能的利用” 知识点归纳-2023-2024学年人教版九年级物理全一册

2023-2024学年九年级物理上册（人教版）期末复习辅导系列 2.《第十四章 内能的利用》必考知识点归纳 一、热机 1.定义：各种将蒸汽或燃气的内能转化为机械能的发动机统称为热机。 2.能量转换：内能转化为机械能。 3.种类：蒸汽机（外燃机），内燃机、汽轮发动机，喷气发动机，火箭发动机等。 （1）蒸汽机： 利用燃料加热锅炉中的水产生高压水蒸气，高压水蒸气推动活塞做功。 但蒸汽机对燃料的利用率极低。 前面提到的蒸汽火车就是利用了蒸汽机来做为动力源的，最早的蒸汽火车速度比马车还要慢。 （2）内燃机：（大部分交通工具的发动机） 定义：燃料在内燃机的汽缸内直接燃烧，产生高温高压燃气推动活塞做功。 种类：汽油机、柴油机。 二、汽油机四冲程 1.汽油机的基本构造（如图所示） 2.工作过程：汽油机在工作时，活塞在汽缸内往复运动，活塞从汽缸的一端运动到另一端的过程，叫做一个冲程。 3.汽油机的一个工作循环由四个冲程组成，分别是吸气冲程、压缩冲程、做功冲程、排气冲程。 （1）吸气冲程： ①进气门打开，排气门关闭； ②活塞向下运动； ③汽油和空气组成的燃料混合物从进气吸入汽缸。 ★无能量转化。 （2）压缩冲程： ①进气门和排气门]都关闭； ②活塞向上运动； ③燃料混合物被压缩，内能增大，温度升高。 ★机械能转化为内能。 （3）做功冲程： ①进气门和排气门都关闭； ②火花塞产生电火花，使燃料猛烈燃烧，产生高温高压的燃气，推动活塞向下运动，并通过连杆带动曲轴转动； ★内能转化为机械能。 （4）排气冲程： ①进气门关闭，排气门打开； ②活塞向上运动； ③废气排出汽缸。 ★无能量转化。 4.在汽油机的一个工作循环中，有四个冲程，活塞往复运动两次，曲轴转动两周，对外做功一次。简记为“4、2、2、1”； 三、柴油机四冲程 1.工作原理：利用柴油在汽缸内燃烧所产生的高温高压的燃气来推动活塞做功。 2.主要构造：与汽油机大致相同，所不同的是柴油机汽缸顶部无火花塞而有喷油嘴。 3.工作过程：与汽油机大致相同，也是由吸气，压缩，做功，排气四个冲程构成一个工作循环，在一个工作循环中，活塞往复运动两次，曲轴转动两周，对外做功一次。 4.汽油机和柴油机区别： ①构造区别：柴油机顶部没有火花塞，而有一个喷油嘴。 ②工作原理区别： a.柴油机在吸气冲程里吸进汽缸的只有空气，而汽油机吸进的是汽油和空气的混合物。 b.柴油机在压缩冲程里，活塞把空气的体积压缩得很小，空气的压强更大，温度更高。 c.点火方式区别：柴油机一压燃式；汽油机一点燃式。 五、热值 1.定义：某种燃料完全燃烧放出的热量与其质量之比。 2.符号：q 3.公式： 固体/液体：，单位：J/kg 气体：，单位：J/m3 4.物理意义：热值在数值上等于1 kg的某种燃料完全燃烧时所放出的热量。如汽油的热值为4.6×103J/kg，它表示1 kg的汽油完全燃烧时所放出的热量是4.6×107J。 5.特点 （1）热值是燃料自身的一种特性。 （2）热值大小只与燃料种类有关，与质量、体积、是否完全燃烧均无关。 6.对热值的理解： 热值是燃料的一种固有性质 热值是燃料本身的一种性质。它只与燃料的种类有关，与燃料的质量、体积以及燃烧情况均无关，不能错误地认为q与Q放成正比，与m成反比。 对完全燃烧的理解 1 kg的某种燃料，只有完全燃烧时放出的热量才在数值上等于这种燃料的热值。如果没有完全燃烧，放出的热量比按热值计算出的热量要小，但这时不能说燃料的热值变小。在实际生产生活中，完全燃烧是很难达到的一种状态。 热值的作用 燃料热值的高低是衡量燃料优劣的重要标准。 六、热机的效率 1.热机用来做有用功的那部分能量和燃料完全燃烧放出的能量之比叫做热机的效率。 公式： 由于热机在工作过程中总有能量损失，所以热机的效率总小于1。 2.影响燃料有效利用的因素 （1）燃料很难完全燃烧； （2）燃料燃烧放出的热量散失很多，只有一小部分被有效利用。 3.提高热机效率 热机能量损失的主要途径：废气带走大部分能量、散热损失、机器部件摩擦损失。 4.提高热机效率的途径： （1）使燃料充分燃烧，尽量减小各种热量损失； （2）机件间保持良好的润滑，减小摩擦； （3）在热机的各种能量损失中，废气带走的能量最多，设法利用废气的能量，是提高燃料利用率的重要措施。 5.常见热机的效率：蒸汽机6%~15%，汽油机20%~30%，柴油机30%~45%。 内燃机的效率比蒸汽机高，柴油机的效率比汽油机高。 第 1 页 共 4 页 学科网（北京）股份有限公司 $$