2024年中考物理一轮复习课件---内能的利用

内能的利用 一、热机 1．热机：利用内能做功的机器。 2．内燃机：燃料直接在发动机汽缸内燃烧产生动力的热机。 (1)工作原理：燃料在汽缸内燃烧，产生高温高压的燃气，把 能转化为 能；然后高温高压的燃气推动活塞做功，把 能转化为 能。 (2)内燃机的分类： 和 ，它们分别用汽油和柴油作为燃料。 化学 内 内 机械 汽油机 柴油机 (3)内燃机工作过程(以汽油机为例) 冲程 工作示意图 相应特点 冲程 ①进气门打开，排气门关闭 ②活塞向下运动，吸入汽油和空气的混合物(柴油机只吸入空气) 压缩冲程 ①进气门、排气门都关闭 ②活塞向上运动，压缩汽油和空气的混合物(柴油机压缩的是空气) ③ 能转化成内能 吸气 机械 冲程 工作示意图 相应特点 冲程 ①进气门、排气门都关闭 ②点火方式：点燃式——火花塞产生电火花引燃燃料(柴油机为压燃式——被压缩的高温气体引燃燃料) ③活塞在高温、高压的气体作用下向下运动 ④ 能转化成机械能 冲程 ①进气门关闭，排气门打开 ②活塞向上运动，将废气排出汽缸 ③废气带走很多气体的内能 做功 内 排气 (4)汽油机的工作过程可用“1421”加以概括，其含义是：1个工作循环，4个冲程，2次能量转化，做1次功。汽油机的四个冲程可根据进、排气门的开闭和活塞的运动方向来辨别。 二、热机的效率 1. 燃料的热值 (1)定义：某种燃料完全燃烧放出的热量与其 之比，用字母q表示。 (2)单位：焦每千克，符号是J/kg。气体燃料的热值单位通常用J/m3(焦每立方米)。 (3)含义：如木炭的热值为3.4×107 J/kg，它表示1 kg的木炭完全燃烧时所放出的热量是3.4×107 J。 注意：热值是燃料本身的一种特性，只与燃料的种类有关，而与燃料的质量、是否完全燃烧、放热的多少均无关。 质量 2. 燃料燃烧放出热量的计算公式 固体、液体：Q＝ ，气体：Q＝ 。 3. 热机的效率 4. 提高热机效率的途径：(1)使燃料充分燃烧；(2)减少热量损失；(3)设法利用废气的内能。 定义：热机工作时，用来做 的那部分能量与燃料 放出的热量之比，用η表示。 常见热效率的计算：(1)化学能→内能(如烧水)： ；(2)化学能→内能→机械能(如汽车行驶)： 。 mq Vq 有用功 完全燃烧 三、能量的转化和守恒 1. 能量形式：自然界能量形式多样，有机械能、内能、电能、光能等。 2. 能的转化：能量的形式发生改变，如摩擦生热：机械能转化为内能。 3. 能的转移：同种形式的能在不同物体间或物体不同部位间发生转移，如热传递。 4. 能量守恒定律：能量既不会凭空 ，也不会凭空 ，它只会从一种形式转化成另一种形式，或从一个物体转移到另一个物体，在转化和转移的过程中，能量的总量保持 。 注:永动机不可能制成。 消失 产生 不变 5. 能量转化和转移具有方向性。举例： (1)电能可以使电灯发光，同时产生的内能散失在空气中，但这些内能却无法自动转化为电能。 (2)热传递时能量只能从高温物体转移到低温物体。 考点1热机 1. (2022·内江)如图所示，在试管里盛适量的水，用带玻璃管的胶塞塞住试管口，加热试管使水沸腾，玻璃管口冒出的“白气”推动管口处的小叶轮转动。下列说法正确的是( ) A．水在沸腾过程中，不断吸收热量，温度升高 B．实验过程中通过热传递使试管内水的内能增大 C．玻璃管口冒出的“白气”是水汽化形成的水蒸气 D．“白气”使小叶轮转动的过程相当于汽油机的压缩冲程 B 2. 学习了热机的知识后，小洛同学总结了汽油机和柴油机的异同点，其中正确的是( ) A．在构造上，汽油机汽缸顶部是喷油嘴，柴油机汽缸顶部是火花塞 B．吸气冲程中，汽油机吸入的是空气，柴油机吸入的是柴油和空气的混合物 C．汽油机的点火方式是压燃式，柴油机的点火方式是点燃式 D．汽油机和柴油机都是将内能转化为机械能的机器 D 3．(2023·雅安改编)如图是我国古代发明的取火器模型图，把推杆迅速推入牛角套筒时，套筒内空气被压缩，推杆前端的艾绒立刻燃烧起来，此过程中机械能转化为 能，内燃机工作的_____冲程原理与该过程相同。若某单缸四冲程汽油机的飞轮转动速度是2 400 r/min，则此汽油机每秒对外做功 次。 内 压缩 20 考点2热值、热机的效率 4．(2023·随州)汽车是现代生活中最常见的一种交通工具，如图甲、乙分别是某汽油机的某冲程及能量流向图。下列有关说法正确的是( ) A．甲图是压缩冲程，活塞对气缸内 的气体做功，气体的温