九年级物理全册 第十四章 内能的利用基础知识必备 (新 联系客服

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内能的利用

一、热机

1.热机

(1)热机:利用_______做功的机械叫做热机。

(2)热机的种类:蒸汽机、内燃机、汽轮机、喷气发动机等。

(3)内燃机:燃料直接在______________燃烧产生动力的热机,叫做内燃机。内燃机是最常见的一种热机,分为汽油机和柴油机两大类,它们分别用汽油和柴油作为燃料。

2.内燃机的四个冲程

(1)活塞在汽缸内往复运动时,从汽缸的一端运动到另一端的过程,叫做一个冲程。多数汽油机是由_______、_______、_______、_______四个冲程的不断循环来保证连续工作的。

(2)四冲程汽油机的工作示意图

吸气冲程 压缩冲程 做功冲程 排气冲程 进气门开关 开 排气门开关 关 活塞的运动 曲轴的运动 向下 向 向 向 半周 周 周 周 能量的转化 能→ 能 能→ 能 1

(1)每个工作循环飞轮转 周,完成 个做功冲程 (2)在一个工作循环中,只有第三个冲程燃气对外做功,其他三个辅冲程不但不做功,还联系 要消挺机械能 (3)做功冲程为其他三个冲程提供能量,其他三个冲程为第三冲程做功提供基础 (4)依靠 的惯性完成吸气、压缩、排气冲程 (3)汽油机和柴油机的区别 汽油机 柴油机 1.都是燃料在汽缸内燃烧。2.都是将内能转化为机械能的机器。 3.汽油机的火花塞和柴油机的喷油嘴的工作时刻都是压缩冲程末。 相同点 4.都是由吸气、压缩、做功、排气四个总和构成一个工作循环,曲轴和飞轮罢两周,对外做功一次。 5.排气冲程排出废气的过程相同。 构造 燃料 汽缸顶部有火花塞 汽油 汽缸顶部有喷油嘴 柴油 只吸入空气 压缩冲程末气体体积被压缩为吸进体积(汽缸体积)的1/16---1/22。机械能转化为内能. 压缩冲程末,喷油嘴向汽缸内喷进雾状柴油,遇到温度超过柴油着火点的空气自动点燃,称为压燃式. 高温高压的气体推动活塞做功,气体内做功冲程 能减少,转化为飞轮的机械能,内能转化为机械能.燃气压强可达30到50个大气压 效率 应用 效率低20%---30% 机体轻便,主要用于汽车,飞机,摩托车 效率高30%---45% 机体较重,主要用于载重汽车,大型拖拉机,火车,轮船 高温高压的气体推动活塞做功,气体内能减少,转化为飞轮的机械能,内能转化为机械能.燃气压强可达50到100个大气压 吸气冲程 吸入的是汽油和空气的混合物 压缩冲程末气体体积被压缩为吸进体压缩冲程 积(汽缸体积)的1/6---1/9,机械能转化为内能. 压缩冲程末,火花塞产生电火花,点燃不同点 点火方式 燃料,称为点燃式. 2

下图表示四冲程内燃机工作时各冲程的示意图,它们正确的排列顺序为( ) A.甲、乙、丙、丁 B.丁、丙、乙、甲 C.丙、乙、丁、甲 D.甲、丁、乙、丙 在这四个冲程中 把机械能转化为内能 把内能转化为机械能 冲程末端内能最大。 二、热值

1.内能的获得——燃料的燃烧—— 转化为 。 2.热值

(1)定义: ,叫做这种燃料的热值。 (2)单位:

(3)燃料完全燃烧释放热量的计算公式:_________,适用于固体、液体;或________,适用于气体。 (4)煤气的热值是3.9×10J/m,它表示: 。

(5)热值反映的是某种物质的一种燃烧特性,同时反映出不同燃料燃烧过程中,化学能转变成内能的本领大小,也就是说,它是燃料本身的一种特性,只与燃料的 有关,与燃料的形态、质量、体积等均无关。

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火箭常用液态氢做燃料,是因为什么? 。 三、热机的效率

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(1) 概念:用来做 的那部分能量与燃料 放出的热量之比。η=(2) 提高热机效率的途径 a.减少各种 ;

b.减少 ,保持良好的润滑; c.尽可能使燃料 。

Q有用<1 Q总

(多选)热机的广泛使用已成为一个国家工业化程度的标志,人类的现代生活已越来越离不开各种热机,热机从根本上改变着我们的世界.下列相关说法正确的是( ) A.热机是把内能转变为机械能的装置 B.燃料燃烧时把内能转化为化学能 C.使用热值大的燃料可提高热机效率 D.采取有效措施热机效率能达到100% E.设法利用热机排出的废气所具有的能量是提高热机效率的重要手段 F.使燃料充分燃烧也可提高热机的效率 G.减少热机内部的摩擦也可提高热机的效率 四、能量守恒定律

1.能量的转化

(1)能量的存在形式:能量的存在有多种形式,如机械能,电能,光能,化学能,核能,内能等。 (2)能量的转化:在一定条件下,一种形式的能量可以转化成另一种形式的能量。

(3)能量的转移:在热传递过程中,高温物体向低温物体传递热量,高温物体放热,温度 ,内能 ,低温物体吸热,温度 ,内能增大,能量从 物体自然地转移到了 物体,能量形式没有发生变化,但能量位置发生了转移,这就叫能量的转移。除内能可以发生转移外,其他形式的能也能发生转移,如,风的动能(机械能)可以转移给帆,帆带动船,所船运动,船也就具有了动能(机械能),这就所风的机械能转移给了船。

2.能量守恒定律

(1)能量守恒定律:能量既不会凭空消失,也不会凭空产生,它只能从一种形式 为其他形式,或从一个物体 到其他物体,而在转化和转移过程中,能量的总量保持 .

(2)能量守恒定律的理解:能量守恒定律是自然界中最普遍的定律之一,它适用于各种能量的相互转化过程,能量守恒定律的成立不需要条件,任何一种形式的能量在转化为另一种形式能量的过程中,一种

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