内容正文:
内能的利用
考点1 热机
定义 利用内能做功的机械
原理 化学能 内能 机械能
应用 蒸汽机、内燃机、喷气发动机等
认识“内燃机”
定义 燃料直接在发动机 汽缸 内燃烧产生动力的热机叫内燃机
分类 汽油机 和 柴油机
示意图
冲程 吸气 冲程 压缩 冲程 做功 冲程 排气 冲程
汽缸
汽油机
柴油机
吸气
压缩
做功
排气
认识“内燃机”
进气门 打开 关闭 关闭 关闭
排气门 关闭 关闭 关闭 打开
活塞运
动方向 向下 向上 向下 向上
能的转化 无 机械 能转化为 内 能 内 能转化为 机械 能 无
工作过程(四冲程) 每一个工作循环分为四个冲程:吸气冲程、压缩冲程,做功冲程、排气冲程,此过程中曲轴和飞轮转动2周,活塞往复2次,对外做功1次
打开
打开
向下
机械
内
内
机械
认识“内燃机”
工作过程(四冲程) 吸气、压缩和排气冲程是依靠飞轮的 惯性 来完成的, 做功 冲程是唯一对外做功的冲程
说明 汽油机和柴油机在构造上有所不同,汽油机顶部有火花塞,而柴油机顶部有喷油嘴,另外二者在工作过程中也略有不同;吸气冲程中,汽油机吸入的是汽油和空气的混合物,柴油机吸入的是空气
惯性
做功
考点2 热机效率
1.热值
定义 某种燃料 完全 燃烧放出的热量与其质量之比,叫做这种燃料的热值,用符号 q 表示
单位 焦每千克 (符号:J/kg);焦每立方米(符号:J/m3)
公式 q=(适用于固体燃料)
q=(适用于液体或气体燃料)
物理意义 酒精的热值是3.0×107 J/kg,表示: 1 kg 酒精完全燃烧放出的热量是3.0×107 J
煤气的热值是3.9×107 J/m3,表示: 1 m3 煤气完全燃烧放出的热量是3.9×107 J
完全
q
焦每千克
1 kg
1 m3
6
2.热机效率
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,叫做热机的效率
公式 η= =
提高效率
的途径 ①使燃料充分 燃烧 ,如:将煤粒磨成煤粉、加大送风量等;②尽量减小各种 损耗 ;③机件间保持良好的 润滑 、减小 摩擦
有用功
能
量
燃烧
损耗
润滑
摩擦
考点3 能量的转化与守恒定律
项目 概念 举例
转化 能量由一种形式转变为另一种形式 电灯发光:电能转化为光能和内能
转移 能量不经过变化直接由一个物体转移到另一个物体 碰撞时,动能从一个物体转移到另一个物体上
能量守恒定律
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
说明 ①能量的转化和转移都是有方向性的;
②能量守恒定律是自然界最普遍、最重要的基本定律之一
【提分小练】
1.如图是四冲程汽油机其中一个冲程的工作示意图,它表示的是( C )
A.吸气冲程
B.压缩冲程
C.做功冲程
D.排气冲程
C
2.四冲程汽油机中,将内能转化为机械能的是( B )
A.吸气冲程
B.做功冲程
C.压缩冲程
D.排气冲程
B
3.火箭工作时将 内 能转化为机械能;火箭 属于 (选填“属于”或“不属于”)热机。
4.关于燃料及其热值,下列说法正确的是( C )
A.没有燃烧的燃料,热值等于零
B.燃料完全燃烧时,它的热值最大
C.燃料的热值与质量和燃烧状态无关
D.燃料燃烧时温度越高,放出的热量越多
内
属于
C
5.有甲、乙两台柴油机,在相同的时间内,它们所做的有用功之比是4∶5,消耗柴油的质量之比是2∶3,那么它们的效率之比是( B )
A.1∶1
B.6∶5
C.5∶6
D.8∶15
B
6.为全面推进“乡村振兴”工程,加快农业、农村绿色发展,荆州市大部分农村地区已经使用上了煤气烧水煮饭。小王同学用他家的煤气将体积为2 L,初温为20 ℃的水加热到100 ℃,水吸收的热量是 6.72×105 J;若此过程的热效率为40%,则消耗煤气 0.042 m3。[水的密度为1.0×103 kg/m3,水的比热容为4.2×103 J/(kg·℃),煤气热值为4.0×107 J/m3]
7.常用打火机的打火方式有两种,一种是用一个粗糙的小轮摩擦“火石”打火;另一种是利用高压电装置打火。从能量转化角度看,前者是把 机械 能转化