12.4 机械能与内能的相互转化（教学课件）-【上好课】九年级物理上册同步高效课堂（苏科版）

江苏凤凰科学技术出版社 九年级物理 上册 义务教育教科书 第十二章 机械能和内能 无论是玩具车还是汽车，都深深地吸引着我们. 为什么有的玩具车不使用电池，它也能向前跑？ 为什么汽车要加注燃料后才能行驶？ 为什么要向汽车发动机的水箱中加水？ ………… 这其中的奥秘是什么呢？ 致老师、同学 说明 ppt使用高质量视频，资源比较大，本ppt约90MB. 本ppt共有60张、3段视频，可根据需要选择点播. 本ppt使用PowerPoint制作，建议使用PowerPoint播放. 视频 资源 ①演示实验—《做功改变物体的内能》》 ②动画讲解—《汽油机的工作过程》 ③视频讲解—《热值的概念》 免责 声明 ppt中的部分视频来源于自有媒体，其版权归原作者所有，如涉及版权问题，请及时联系我们删除。 导入新课 想一想 为什么汽车高速行驶较长时间后，轮胎的温度会升得很高？ 燃料是怎样使汽车发动机工作的？ 第四节 机械能与内能的相互转化 学习目标 1 通过活动，知道做功是改变物体内能的另一种方式，是其他形式的能与内能相互转化的过程。 2 了解热机的工作原理。 3 了解四冲程汽油机的基本结构及其工作过程。 4 通过实验探究，建立热值的概念。 5 会查热值表，会进行燃料燃烧放热的简单计算。 实践与练习 03 学习新课 01 课堂总结 02 综合提升训练 04 目录导航 01 学习新课 第四节 机械能与内能的相互转化 知识一 做功—改变物体内能的另一种方式 1. 研究做功能否改变物体的内能 【做一做】如图所示，将铁丝快速弯折十余次，然后用手指触摸弯折处，你有何感觉? 铁丝的内能变化了吗? 【看一看】如图所示，在空气压缩引火仪的玻璃筒底部放一小团干燥的棉花，用力将活塞迅速下压，你看到了什么? 反复弯折铁丝 空气压缩引火仪 【实验现象】 （1）在《做一做》中，用手指触摸弯折处，感觉烫手（温度升高）， 铁丝的内能变大。 （2）在《看一看》中，硝化棉发生燃烧。 【议一议】 （1）在上述活动中，物体增加的内能是从哪里来的?能量是如何转化的? （2）你还有什么办法可以使铁丝的温度升高?这些方法中，哪些是用热传递的方式改变物体内能的?哪些是通过做功改变物体内能的? （3）你能再举一些通过做功改变物体内能的实例吗? 知识一 做功—改变物体内能的另一种方式 【分析】 （1）在上述活动中，弯折铁丝，人在做功，铁丝增加的内能是通过做功实现的，是将人的机械能转化为内能。 （2）使铁丝的温度升高的一些办法：如下所示。 ①用火焰加热　　　 ②太阳晒 ③用热水烫 ④用手焐 ⑤用砂纸摩擦　　　　　 ⑥用锤子不断敲击 ⑦反复弯折 …… 热传递的方式 改变物体内能 做功方式改 变物体内能 知识一 做功—改变物体内能的另一种方式 （3）你能再举一些通过做功改变物体内能的实例吗? 从滑梯下滑时屁股有点发烫 冬天人们搓手感到暖和 做功改变内能 汽车急刹车时，轮胎克服地面间的摩擦做功，内能增加，温度升高，轮胎表面被烧焦。 流星穿越大气层时，克服空气阻力做功，内能增加，温度太高，达到流星燃点，流星燃烧。 知识一 做功—改变物体内能的另一种方式 2. 结论 做功可以改变物体的内能，对物体做功，内能增加。 钻木取火 载人飞船返回舱进入大气层 知识一 做功—改变物体内能的另一种方式 既然对物体做功，会使物体温度升高，内能增加；如果物体对外做功，那么物体的内能会怎样变化呢？ 3. 探究物体对外界做功时内能的变化 【进行实验】 请同学们观看水蒸气做功实验视频。 （1）描述观察到的实验现象，此现象形成的原因是什么？ （2）实验中是哪个物体在做功？ 知识一 做功—改变物体内能的另一种方式 【实验现象与分析】 （1）实验现象：发现水蒸气把橡皮塞弹飞，同时瓶口出现了白雾。 （2）当瓶塞跳飞出时，是瓶内水蒸气对瓶塞做功，水蒸气的内能减少，温度降低，水蒸气遇冷，液化成小液滴，于是就观察到“雾”这种现象。 【实验结论】 水蒸气对外做功，内能减小，温度降低。 知识一 做功—改变物体内能的另一种方式 4. 总结：改变物体内能的两种方式 改变物体内能的实质是机械能与内能的转化 改变物体内能的实质是内能的转移 结果是 等效的 知识一 做功—改变物体内能的另一种方式 （2）实验二：向装有少量水的瓶子内打气，使瓶内的气压增大，当瓶塞跳起来时，可以看到瓶内出现白雾，这是因为水蒸气对瓶塞做功，内能______ (填“增加”或“减少”)，温度______ (填“升高”或“降低”)，水蒸气______而成小液滴。 【例题1】在做功改变内能的实验中，老师做了两个实验。 （1）实验一：如图甲所示把活塞迅速压下去，观察到硝化棉燃烧，这是因为活塞压缩气体做功，空气的内能_____（选填”增加”或“减少”），温度_____(选填“升高”或“降低”)，达到棉花着火点的缘故。这个过程中是把_____能转化为_____能。 增加 升高 机械 减少 液化 降低 内 （1）活塞压缩空气对空气做功，空气的内能增加温度升高，这个过程把活塞的机械能转化成空气的内能。 （2）向装有少量水的瓶子内不断打气瓶子内的空气被压缩外界对空气做功，空气内能增加温度升高，当瓶塞跳起来时空气膨胀对瓶塞做功内能减小空气内的水蒸气放出热量温度降低液化成小液滴。 知识一 做功—改变物体内能的另一种方式 知识二 热机 1. 热机及其原理 （1）探究热机原理 实验：如图所示，在透明塑料盒的底部钻一个孔，把电火花发生器的放电管紧紧塞进孔中，打开塑料盒盖，向盒中滴入几滴酒精，再将盒盖盖紧，然后按动电火花发生器的按钮。你观察到什么现象? 现象：塑料盒盖飞出去。 分析：在此过程中，酒精燃烧后的燃气对外做功，燃气的内能减少，转化为机械能。 根据这一原理，可以制造出将内能转化为机械能的机器。 （2）热机 热机是热力发动机的简称，它是将燃料燃烧产生的高温、高压燃气的内能转化为机械能的装置。 在工农业生产中，常用的内燃机有汽油机和柴油机。 热机内部实物图 柴油机 汽油机 知识二 热机 2. 汽油机的工作循环 气缸 活 塞 连 杆 排气门 曲 轴 火花塞 进气门 知识二 热机 （1）汽油机的主要构造 由气缸、火花塞、进气门、排气门、活塞、曲轴、连杆组成。 （2）汽油机的冲程 汽油机工作时，活塞在汽缸里做往复运动。活塞从汽缸的一端运动到另一端的过程，称为一个冲程。汽油机的一个工作循环分为四个冲程。 （3）汽油机的工作过程分析 ①吸气冲程 进气门打开，排气门关闭。活塞向下运动，汽油和空气的混合物被吸入气缸。 知识二 热机 ②压缩冲程 进气门和排气门都关闭，活塞向上运动，燃料混合物被压缩，压强增大，内能增加，温度升高。 能量转化： 机械能转化为内能。 知识二 热机 ③做功冲程 在压缩冲程结束时，火花塞产生电火花，使燃料燃烧，产生高温高压的气体。高温高压的气体推动活塞做功，并通过连杆带动曲轴转动，对外做功。 能量转化： 内能转化为机械能。 知识二 热机 ④排气冲程 进气门关闭，排气门打开，活塞向上运动，把废气排出气缸。 知识二 热机 视频演示——《汽油机的工作过程》 知识二 热机 冲程名称 进气门 排气门 活塞 运动 冲程的作用 能量转化 吸气冲程 开 闭 向下 吸入燃料和空气的混合物 压缩冲程 闭 闭 向上 压缩燃料和空气的混合物， 使其内能增大，温度升高 机械能转化 为内能 做功冲程 闭 闭 向下 火花塞产生电火花，点燃燃料，高温高压的燃气推动活塞做功，通过连杆、曲轴带动飞轮转动 内能转化为 机械能 排气冲程 闭 开 向上 排出废气 （4）汽油机四个冲程工作情况总结 知识二 热机 对外做功1次 飞轮转动2周 活塞往复2次 有4个冲程 一个工作 循环 在这个四个冲程中，利用曲轴的惯性来完成的是吸气、压缩和排气冲程。 （5）汽油机一个工作循环情况总结 知识二 热机 【例题2】内燃机有四个工作冲程，如图所示是内燃机的_______冲程，活塞上升时，汽缸内气体的内能______（选填“减少”或“增加”），_______能转化为________能。 从图中可以看出进气门和排气门都是关闭的，活塞向上运动，所以是压缩冲程。压缩冲程活塞向上运动，压缩气体，使气体的体积减小、温度升高、机械能转化为内能。 压缩 增加 机械 内 知识二 热机 知识二 热机 3. 热机的发展历程 （1）蒸汽机 17世纪末，第一台带活塞的蒸汽机由法国物理学家、发明家巴本制成。经英国工程师纽科门和瓦特的改进，蒸汽机在工业生产上得到了广泛应用，使人们摆脱了以人力和畜力为动力的时代。蒸汽机使火车飞奔、轮船远航，人类从此进入了工业时代。但是，蒸汽机在使用中暴露了它致命的弱点：它要靠一台锅炉提供蒸汽，由于燃料在汽缸外燃烧，因而热量损失大。在当时，蒸汽机的效率只有5%~8%。 人类历史上第一辆用蒸汽驱动的三轮汽车 知识二 热机 （2）涡轮喷气发动机 为了进一步提高热机效率，减小热机的体积和质量，人们设法让燃料在汽缸内燃烧，用燃烧的气体直接推动活塞做功，这就是内燃机。今天的汽车、拖拉机、坦克等，都使用了内燃机。 涡轮喷气发动机 知识二 热机 （3）火箭发动机 随着航空和航天事业的发展，人们迫切需要大功率的发动机以提高飞行器的飞行速度，因此涡轮喷气发动机应运而生。涡轮喷气发动机使压缩后的混合气体在燃烧室燃烧，燃烧后剧烈膨胀的气体从尾部高速喷出，其巨大的反冲推力直接成为飞机的推进力，火箭发动机的工作原理与涡轮喷气发动机十分相似。主要的差别是，火箭自带燃料和氧化剂；涡轮喷气发动机只带燃料，利用空气做氧化剂，因此它只能在大气层内工作。 从蒸汽机、内燃机到涡轮喷气发动机，热机的发展历程让我们看到，各种热机的使用和发展深刻地影响着人类社会文明的进程，为提高社会生产力作出了巨大贡献。 火箭发动机示意图 知识三 燃料的热值 1. 比较质量相等的不同燃料燃烧时放出的热量 【做一做】用天平测量出10g酒精和10g碎纸片，将其分别放入两个燃烧皿中，点燃后对质量相等的水(约200g)加热，使酒精和碎纸片充分燃烧，记录加热前后两支温度计的示数。 温度 燃料 加热前的 水温/℃ 燃料燃烧尽 后的水温/℃ 水温的 变化/℃ 10g酒精 10g碎纸片 数据记录表格 知识三 燃料的热值 【想一想】 相同质量的酒精与碎纸片充分燃烧后，烧杯中水温的变化一样吗？这说明了什么？ 【实验分析】 相同质量的酒精与碎纸片充分燃烧后，烧杯中水温的变化不一样。实验表明：相同质量的酒精与碎纸片燃烧后，酒精比碎纸片放出的热量多。 【实验结论】 质量相等的不同燃料，完全燃烧所放出的热量一般是不相等的。 知识三 燃料的热值 2. 燃料的热值 （1）定义： 燃料完全燃烧放出的热量与燃料的质量之比，叫作这种燃料的热值。 （2）定义式：q= q表示燃料的热值； Q表示燃料完全燃烧放出的热量； m表示燃料的质量。 （3）物理意义 热值在数值上等于1 kg某种燃料完全燃烧放出的热量。 （4）单位：国际单位是焦/千克；符号为J/kg （5）燃料燃烧放出的热量 质量为m的燃料，完全燃烧放出的热量Q放＝mq 知识三 燃料的热值 （6）气体燃料的热值 ①定义：气体燃料完全燃烧放出的热量与其体积之比，叫作这种气体燃料的热值。 ②公式：q= q表示燃料的热值； Q表示燃料完全燃烧放出的热量； V表示燃料的体积。 ③单位：焦/米3，符号：J/m3。 知识三 燃料的热值 3. 一些燃料的热值表（单位：J/kg） 观察一些燃料的热值表，你有哪些发现？ （1）热值是燃料的一种特性。不同燃料的热值一般不同，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。 （2）氢的热值最大：氢气热值1.43×108J/kg 知识三 燃料的热值 视频欣赏——《热值的概念》 知识三 燃料的热值 4. 热机的效率 （1）热机能量流向示意图 热机也有类似的情况，汽油在汽缸内不能完全燃烧，损失了一部分能量，机械装置吸收了一部分能量，废气带走了一部分能量，由于机械传动等克服摩擦消耗了一部分能量，等等。真正转变为对外做有用功的能量只是燃料燃烧所释放能量的一部分。只有对外做有用功的能量是被有效利用的。 燃料的 内能 知识三 燃料的热值 （2）热机的效率 ①定义：用来做有用功的那部分能量，与燃料完全燃烧释放的能量之比，叫做热机的效率。 ②公式： η 或η ③物理意义：热机的效率是热机性能的重要指标。热机的效率表示使用热机时对燃料的利用率的高低，热机的效率高，在做功同样多的情况下，就消耗更少的燃料，节约能源。 知识三 燃料的热值 （3）提高热机效率的主要途径 ①尽量减少各种热量损失，设法利用废气的能量。 大型发电机常常用蒸汽轮机推动，为了提高燃料的利用率，人们利用蒸汽轮机排出的废气来供热，这就是热电站。 ②在热机的设计和制造上，采用先进的技术。 ③使用时，注意保养，保证良好的润滑，合理调整各零件之间的间隙，减小因克服摩擦阻力而额外消耗的能量。 知识三 燃料的热值 【例题3】在标准大气压下，小明使用煤气灶将1kg的水从20℃加热到100℃，则水吸收的热量是 J，若不计热量损失，此过程需要完全燃烧 m3的煤气，未使用完的煤气的热值 （选填“变大”“变小”或“不变”）。[c水=4.2×103J/（kg·℃）q煤气=4.2×107J/m3] 水吸收的热量 Q吸＝cmΔt= 4.2×103J/（kg·℃）×1kg×（100-20）℃= 3.36×105J 不计热量损失，则Q放=Q，所以需要完全燃烧煤气的体积为 热值是燃料的一种性质，其大小取决于物质的种类，与燃料的质量和燃烧程度无关，则未使用完的煤气的热值不变。 不变 3.36×105 0.008 知识三 燃料的热值 【例题4】用烟煤将10kg的水从20℃加热到100℃，燃烧了1.4kg的烟煤。水的比热容是4.2×103J/（kg·℃），烟煤的热值约为3×107J/kg。求： （1）水吸收的热量是多少？ （2）1.4 kg的烟煤完全燃烧放出的热量是多少？ （3）热效率是多少? （4）分析热效率不高的两种原因。 知识三 燃料的热值 （1）Q吸=cm△t=4.2×103J/（kg·℃）×10kg×（100-20）℃ =3.36×106J （2）Q放＝mq＝1.4kg×3×107J/kg＝4.2×107J （3） η = = 8% （4）热效率不高的原因有：烟煤没有完全燃烧，热传递的过程中有热量损失等。 知识四 化石燃料的燃烧与环境保护 （1）化石燃料对环境的污染 煤、石油、天然气等化石燃料的广泛应用，加快了人类文明的进程，但同时也污染了环境，给人们的生活带来了危害。 ①温室效应：科学研究发现，自工业革命以来，由于人类大量燃烧化石燃料，大气中的CO2浓度不断增加，人们每年还在向大气排放 CO2。由 CO2等温室气体引起的温室效应正导致全球变暖。 ②产生PM2.5：PM2.5 按来源，分为自然源和人为源两种。前者包括森林大火产生的黑碳、有机碳，地表排放的含硫气体在大气中氧化形成的硫酸盐等；后者主要是煤、石油等化石燃料和生物质燃烧所致。它易于富集空气中的有毒重金属、酸性氧化物、有机污染物、细菌和病毒等有害成分且粒径较小，可以进入人体肺部，严重影响人体健康。 PM2.5的含量越高，表明空气的此类污染越严重。 知识四 化石燃料的燃烧与环境保护 （2）保护环境的综合措施 全球气候变暖威胁着人类的生存和发展。人们已经意识到环境保护的重要性。1992年6月4日，在巴西里约热内卢举行的联合国环境与发展大会上通过了《联合国气候变化框架公约》。2005年2月16日，又一个重要的国际公约《京都议定书》正式生效。在此之后又相继召开了多次国际会议，越来越多的国家对保护地球环境达成共识，并积极采取行动。 在环境保护措施中，人们对空气质量监测尤为重视。2012年，我国在环境空气质量标准中增加了“PM2.5”监测项目，这标志着我国对空气污染防治提出了更高要求。 对空气污染防治必须从生产、生活和生态方面采取综合措施。例如，改变能源结构，加大清洁能源的使用力度，淘汰高耗能、高污染的企业；发展公交导向型城市交通，减少居民出行对机动车的依赖；提倡植树造林，提高城市绿化率，创造良好的生态环境等。 02 课堂总结 第四节 机械能与内能的相互转化 课堂总结 机械能与内能 的相互转化 ①热传递：实质是内能的转移. ②做功：实质是内能与其它能的转化. ①原理：将燃料燃烧产生的燃气的内能转化为机械能. ②汽油机的一个工作循环：吸气、压缩、做功和排气冲程. ③能量转化：压缩冲程，燃料的机械能转化为内能； 做功冲程：燃料的内能转化为机械能. ④热机的效率：η ①热值定义：燃料完全燃烧时放出的热量与燃料质量之比. 是燃料的一种特性. ②热值公式：固体 q 气体 q ③热值单位：焦/千克（J/kg）、焦/米3（J/m3 ） ④化石燃料与环境保护. 改变内 能方式 热机 热 值 03 实践与练习 第四节 机械能与内能的相互转化 实践与练习 1. 给你一块冰，你能用哪些方法使其熔化?这些方法中，哪些采用的是做功方式?哪些采用的是热传递方式? 这是一个开放性问题，目的是要让学生会辨别改变物体内能的两种方式。例如：可以采用加热的方式（热传递方式），或对冰进行摩擦（做功方式）。 实践与练习 2. 航天飞船的外壳涂有一层烧蚀材料，以免飞船从太空返回地面的过程中因高温而损坏。想一想，为什么飞船在返回过程中温度会升高? 航天飞船穿越大气层返回地面时，与大气层发生摩擦，机械能转化为内能，是通过做功的方式，增加了飞船的内能，从而使飞船温度升高。 实践与练习 3. 用打气筒给自行车轮胎打气，打完后摸一摸打气筒的外壁，发现外壁变热了。请用所学的物理知识解释这一现象。 因为在打气过程中，一方面，打气筒的活塞与筒壁上下摩擦，机械能转化为内能，使气筒外壁变热；另一方面，活塞也压缩气体做功，使气体的内能增大，温度升高，通过热传递也使气筒外壁变热。 实践与练习 4. 简述汽油机工作时机械能与内能相互转化的过程。若一台四冲程汽油机的飞轮转速为1200r/min，则该汽油机每秒钟做功多少次? 在压缩冲程中，机械能转化为内能。在做功冲程中，内能转化为机械能。飞轮转速为1200r/min=20r/s，因为飞轮转动2圈，做功1次，所以该汽油机每秒钟做功十次. 实践与练习 5. 随着“西气东输”工程的实施，我国有些城市开始用天然气来取代煤气和液化石油气。请你查找相关资料，谈谈这样做有什么好处。 “西气东输”的主要输送对象是天然气，其三个主要用途，一是工业发电，二是化工原料，三是民用燃气。东西部能源拥有量和需求间有巨大落差，存在着大的“势能”，“西气东输”工程正是将这种“势能”释放出来的过程。因此“西气东输”工程不仅将使我国天然气在能源消费结构中的比重提高到 8%左右，改变天然气在我国一次能源构成中的比重不到3%，而世界平均水平已达23.8%的落后局面，而且西部供气地区和长江三角洲地区将直接从“西气东输”中受益，拉动了西部的经济发展，带动了全局性的产业升级。铺设这样一条长距离大口径的输气管道，既可加速改善东部地区的能源结构，也会有力拉动相关产业的发展，激活沿途省区天然气加工、石油化工、建材、钢铁、水泥、土建安装和机械、电子等行业的发展潜能，从而在全国形成最大的一块新的经济增长带. 实践与练习 6. 查阅有关资料，谈谈对农村发展沼气的看法。 农村家用沼气池生产的沼气主要用来做生活燃料。修建一个容积为6m³的沼气池，每天投人相当于四头猪的粪便发酵，它所产的沼气能解决四口人的家庭点灯、做饭的燃料问题。沼气还可以用于农业生产中，如温室保温、烘烤农产品、沼气防蛀、储备粮食、水果保鲜等. 第一，农村办沼气是解决农村燃料问题的重要途径之一，一户3~4口人的家庭，修建一口容积为6m³左右的沼气池，只要发酵原料充足，并管理得好，就能解决点灯、煮饭的燃料问题. 第二，农村办沼气可以改变农业生产条件，促进农业生产发展。 04 综合提升训练 第四节 机械能与内能的相互转化 1. 长征五号火箭为我国载人航天工程作出卓著贡献。长征五号火箭发动机使用液氢作燃料，是利用液氢的（　　） A．密度大 B．比热容大 C．热值高 D．热效率高 火箭发动机使用液态氢作燃料，燃烧相同质量的燃料，液氢完全燃烧释放出的热量多，即液态氢的热值高，综上分析知，故ABD不符合题意；C符合题意。 综合提升训练 C 所以选C。 2. 如图的实验或事例都揭示了一定的物理知识，关于它们的说法正确的是（　　） A．甲图中，使小孩臀部发热是通过热传递的方式来实现的 B．乙图中，人搓手发热说明物体对外做功，内能增大 C．丙图钻木取火过程是机械能转化为内能 D．丁图中水蒸气将塞子冲出的过程中，水蒸气通过做功的方式使自己内能增大 C 综合提升训练 A．坐滑梯时，臀部与滑梯相互摩擦做功，机械能转化为内能，是通过做功的方式改变物体的内能；故A错误； B．人搓手时相互摩擦，克服摩擦对手做功，手的内能变大，故B错误； C．钻木取火过程是克服摩擦做功的过程，机械能转化为内能，故C正确； D．图中试管内的水蒸气推动了塞子冲出时，水蒸气对塞子做功，水蒸气的内能减少，温度降低，故D错误。 所以选C. 综合提升训练 3. 如图所示，试管内装有水，用塞子塞紧试管口，用酒精灯加热试管底部，一段时间后，塞子从试管口被管内气体推出，试管口附近伴随有白雾出现，这是因为试管内的气体对塞子______时，将管内气体的______能转化为塞子的机械能，导致气体温度降低所致。 做功 当塞子从试管口被管内气体推出时，试管口附近伴随有白雾出现，因为试管内的气体对塞子做功，管内气体的内能转化为塞子的机械能，导致气体内能减少，温度降低，发生液化形成小水珠，试管口出现“白雾”。 综合提升训练 内 4. 在“比较燃料热值大小”的实验中，不需要控制相同或相等的因素是（　　） A．两种燃料的质量 B．两只装水的烧杯 C．烧杯中水的质量 D．各自加热的时间 ABC．为了比较热值大小要用不同的燃料，燃料的质量相同，加热同一种液体，让液体和烧杯的质量相同，通过温度计的示数高低得出吸热多少，进而判断热值大小，故ABC不符合题意； D．记录燃料完全燃烧后液体的温度，不需要控制各自的加热时间，故D符合题意。 综合提升训练 D 所以选D. 5. 如图所示，内燃机工作过程中能的转化与图中水蒸气将塞子冲开时能的转化相同的是图 ____（选填“甲”“乙”“丙”或“丁”），若该内燃机的铭牌上标有3600r/min，则内燃机每秒做功 ______次。 对试管中的水加热，使试管中水蒸气内能增大，使塞子飞出去，内能转化为塞子的机械能； 图甲中的气门都关闭，活塞向下运行，且上端的火花塞发出电火花，是做功冲程，把内能转化为机械能，图甲的能的转化与图中水蒸气将塞子冲开时能的转化相同的。若汽油机飞轮转速是3600r/min，即60r/s，所以此汽油机每秒钟转60圈，可完成30个工作循环，120个冲程，对外做30次功。 综合提升训练 甲 30 6. 太阳能热水器在白天将质量为200kg的水从20℃加热到50℃，问： （1）水的内能增加了多少J？ （2）若这些内能由完全燃烧煤气产生的热量来提供，则需要完全燃烧煤气多少kg？（水的比热容为4.2×103 J/(kg⋅℃)，煤气的热值为4.2×107J/kg） （3）而实际上需要消耗的煤气比（2）中算出的结果要多，这是为什么？ （1）水增加的内能等于水吸收的热量，即 Q吸=cm(t-t0)=4.2×103J/（kg∙℃）×200kg×（50-20）℃=2.52×107J （2）这些内能由完全燃烧煤气产生的热量来提供，即Q放=Q吸=2.52×107J 需要完全燃烧煤气质量是 （3）因为存在热损失，所以Q放>Q吸， 因此，由计算得出的质量比实际要大得多。 综合提升训练 Lavf59.27.100 Lavf59.27.100 Lavf59.27.100 $$