内容正文:
第十四章
内能的利用
人教版 物理
1.热机:利用内能做功的机械
2.工作原理:热机利用内能做功,将内能转化为机械能
3.热机种类:蒸汽机、内燃机、汽轮机、喷气发动机等
一、热机
4.内燃机:燃料直接在发动机气缸内燃烧产生动力的热机
5.内燃机的种类:内燃机分为汽油机和柴油机两大类
汽油机
柴油机
某种燃料完全燃烧放出的热量与其质量之比,叫作这种燃料的热值。
热值在数值上等于1kg某种燃料完全燃烧放出的热量。
焦每千克,符号是 J/kg
固体或液体燃料完全燃烧放出的热量的计算公式为:
Q=qm
气体燃料完全燃烧放出热量的计算公式为:
Q=qV
1.定义:
2.物理意义:
3.国际单位:
4.计算公式:
二、燃料的热值
小资料
热值是燃料的一种特性,其大小只与燃料的种类有关,与燃料的质量(体积)、是否燃烧、是否完全燃烧无关。
三、热机的效率
废气排出带走的能量
2、公式:
1、定义:
3、意义:
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,叫作热机的效率。
热机的效率是热机性能的重要指标。
4.如何提高热机效率,节约能源,减少污染?
四、能量的转移和转化
1.能量的转移:能量可以从一个物体转移到另一个物体,也可以从物体的一部分转移到另一部分。(能量的形式不变)
2.能量的转化:各种形式的能量:如机械能、内能、电能、化学能、太阳能等在一定条件下,各种形式的能量之间都可以相互转化。(能量的形式改变)
3.能量守恒定律:能量既不会凭空消灭,也不会凭空产生,它只是从一种形式转化为其他形式,或者从一个物体转移到其他物体,而在转化和转移的过程中,能量的总量保持不变。
是自然界中最普遍、最重要的基本定律之一。
考点一 热机四个工作冲程
1.如图所示,给试管里的水加热,水沸腾后,水蒸气推动橡皮塞冲出试管口,这个过程与选项四冲程汽油机工作示意图中,哪一个冲程的能量转化过程是相同的( )
C
考点二 燃料放热和物体吸热的计算
2.某同学家使用燃气热水器,平均每天需将100 kg的水从18 ℃加热到58 ℃。若天然气完全燃烧放出热量的70%被水吸收,则热水器平均每天消耗天然气 m3。[c水=4.2×103 J/(kg·℃),q天然气=4.0×107 J/m3]
0.6
考点三 热机效率计算
3.如图所示的防空导弹驱逐舰被誉为“中华神盾”。它满载时总重约为6×107 N,驱逐舰满载以36 km/h 的速度匀速直线航行时,受到的阻力是总重的,如果以这个速度匀速航行10 h消耗燃油12 t。问:
(1)驱逐舰航行时的牵引力是多大?
(2)航行时驱逐舰克服阻力做了多少功?
(3)整个航行过程中驱逐舰的效率是多大?(取q燃油=4×107 J/kg)
解:(1)因为驱逐舰做匀速直线运动,受平衡力的作用,所以
F=f= G=×6×107 N=6×105 N
(2)10 h通过的路程:
s=vt=36 km/h×10 h=360 km=3.6×105 m
驱逐舰克服阻力做功:
W=fs=6×105 N×3.6×105 m=2.16×1011 J
(3)12 t燃油完全燃烧放出的热量:
Q放=mq燃油=1.2×104 kg×4×107 J/kg=4.8×1011 J
驱逐舰的效率:η=×100%=×100%=45%
考点四 能量的转化和守恒
4.电动机通电后,电动机带动其他机器运转,一段时间后,电动机的外壳就会变得烫手,则下列关于能的转化和守恒的说法中正确的是( )
A.电能全部转化为机械能,总的能量守恒
B.电能一部分转化为机械能,另一部分转化为内能,总的能量守恒
C.电能全部转化为内能,内能守恒
D.电能转化为机械能和内能,机械能守恒
B
课后作业
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