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第十四章 內(nèi)能的利用 定義：利用______做功的機(jī)械。 熱機(jī) 原理：化學(xué)能--->內(nèi)能--->機(jī)械能 種類：______________________________________________________________ 內(nèi) 物理意義：反應(yīng)燃料______能力的物理量 能 熱機(jī)的效率 定義：_________________________________________________________ 的 熱機(jī)的效率：___________________________________________________ 利 常見的能量形式：_______________________________________________ 用 轉(zhuǎn)化：___________________________________________ 能量的轉(zhuǎn)化 能量的變化 轉(zhuǎn)移：___________________________________________ 和守恒 轉(zhuǎn)化和轉(zhuǎn)移的區(qū)別：看____________是否變化 1.能量既不會憑空______，也不會憑空______； 能量守恒定律 2.能量的變化形式有兩種，分別是______和______； 3.變化的結(jié)果是______________________________。 1、 熱機(jī) 知識點(diǎn)1：熱機(jī)及其種類 1.內(nèi)能的利用：內(nèi)能有兩個重要的應(yīng)用：一是直接用它來加熱物體；二是用它來做功。 2.熱機(jī) (1)熱機(jī)的定義：把___能轉(zhuǎn)化為______能的機(jī)器 (2)熱機(jī)的原理： 化學(xué)能 內(nèi)能 機(jī)械能 (3)熱機(jī)的種類：____________________________________________________________等 知識點(diǎn)2：內(nèi)燃機(jī)、沖程及工作循環(huán) 1. 內(nèi)燃機(jī)：燃料在_________燃燒的熱機(jī)叫內(nèi)燃機(jī)，內(nèi)燃機(jī)分為_________和_________。 2. 沖程：______在氣缸內(nèi)往復(fù)運(yùn)動時，從氣缸的______運(yùn)動到_________的過程，叫做一個沖程。 3. 工作循環(huán)：四沖程內(nèi)燃機(jī)的工作循環(huán)由______、______、______、______四個沖程組成的。四個沖程為一個工作循環(huán)，在一個工作循環(huán)中，活塞往復(fù)___次，曲軸轉(zhuǎn)動___周，四個沖程中，只有______沖程燃?xì)鈱ν庾龉?，其他三個沖程靠飛輪的慣性完成。 例題：在汽油機(jī)的四個沖程中，機(jī)械能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能的是______沖程。如圖 所示汽油機(jī)正在進(jìn)行的是______沖程。已知汽油的熱值為4.6x107J/kg， 完全燃燒100g汽油放出的熱量為_________J 知識點(diǎn)3：汽油機(jī)的工作過程 過程 工作循環(huán) 進(jìn)氣閥開關(guān) 排氣閥 開關(guān) 活塞 運(yùn)動 曲軸 運(yùn)動 沖程的作用 能量的轉(zhuǎn)化 吸氣沖程 壓縮沖程 做功沖程 排氣沖程 說明 一個工作循環(huán)，有___次內(nèi)能與機(jī)械能的轉(zhuǎn)化：壓縮沖程______能轉(zhuǎn)化為___能，做功沖程___能轉(zhuǎn)化為______能 例題：四沖程汽油機(jī)在工作過程中，將燃?xì)獾膬?nèi)能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能的沖程是( ) A.吸氣沖程 B.壓縮沖程 C.做功沖程 D.排氣沖程 知識點(diǎn)4：柴油機(jī)和汽油機(jī)的區(qū)別 項目 內(nèi)燃機(jī) 汽油機(jī) 柴油機(jī) 構(gòu)造不同 燃料不同 吸氣沖程 點(diǎn)火方式 效率 效率低20％~30％ 效率高30％~45％ 應(yīng)用 自重輕便，主要用于汽車、飛機(jī)、 摩托車等 機(jī)體笨重，主要用于載重汽車、火車、輪船等 2、 熱機(jī)的效率 知識點(diǎn)1：燃料的熱值 定義 1kg某種燃料_________放出的熱量 物理 意義 反應(yīng)燃料燃燒______本領(lǐng)的物理量 單位 J/kg或J/m3（氣體） 單位 意義 例：干木柴熱值1.2 x107J/kg表示___干木柴_________放出的熱量為_______________ 性質(zhì) 熱值是燃料的一種特性，與其質(zhì)量大小以及放出熱量多少無關(guān) 燃料 燃燒 放熱 公式 Q放=m q 或Q放=V q m代表質(zhì)量，單位是______ q 代表____，單位是______ J m3 J/m3 Q放代表放出的熱量，單位是___ 例題：汽油的熱值為4.6 x 107J/kg，按照理論計算，完全燃燒______ g汽油放出的熱量就可以使10 kg水的溫度升高46℃。（寫出計算過程） 例題：天然氣的熱值約為8.4 x 107J/m3，完全燃燒0.01m3的天然氣產(chǎn)生的熱量為______J，這些熱量可使20kg的冷水溫度升高_(dá)_____℃。（寫出計算過程） 知識點(diǎn)2：熱機(jī)的效率 1. 熱機(jī)的效率計算公式：_____________________，其中W有用指用來做_________的能量，Q總指燃料_________釋放的熱量。 2. 提高熱機(jī)效率的途徑 (1) 燃料盡可能充分燃燒 (2) 盡量減少各類熱量損失 (3) 在熱機(jī)的設(shè)計和制造上，采用先進(jìn)技術(shù) (4) 使用時，注意保養(yǎng)，保證良好的潤滑，減少因克服摩擦阻力而額外消耗的功 例題：用燃?xì)鉄?，燃?.5kg的煤氣，使50kg的水從20℃升高到70℃，已知水的比熱容為4.3x103J/(kg℃)，煤氣的熱值為4.2x107J/kg，求： (1)0.5kg煤氣完全燃燒放出的熱量； (2) 水吸收的熱量； (3) 燃?xì)庠顭男省? 3、 能量的轉(zhuǎn)化和守恒 知識點(diǎn)1：能量的形式 能量的基本形式：________________________________________________________________。 知識點(diǎn)2：能量的轉(zhuǎn)化和轉(zhuǎn)移 能量轉(zhuǎn)化和轉(zhuǎn)移的比較 解釋 實(shí)例 能量的轉(zhuǎn)化 能量由一種形式轉(zhuǎn)變?yōu)榱硪环N形式 電燈發(fā)光：___能轉(zhuǎn)化為___能和___能； 摩擦生熱：______能轉(zhuǎn)化為___能。 能量的轉(zhuǎn)移 能量不經(jīng)過變化直接由一個物體轉(zhuǎn)移到另一個物體 碰撞時：動能從一個物體轉(zhuǎn)移到另一個物體 圍著火爐烤火：內(nèi)能從火爐轉(zhuǎn)移到人體 例題：如圖所示，在試管內(nèi)裝一些水，用軟木塞塞住，拿到酒精燈上加熱，使水沸騰起來，水蒸氣會把木塞沖出去，從能量轉(zhuǎn)化和轉(zhuǎn)移的角度，可用下面的三句話來概括：①水和水蒸氣吸熱，內(nèi)能增大；②酒精的化學(xué)能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能，傳給水和水蒸氣；③水蒸氣對木塞做功，內(nèi)能轉(zhuǎn)化為木塞的機(jī)械能。以上三句話正確的順序是（ ） A.①②③ B.②③① C.②①③ D.③②① 知識點(diǎn)3：能量守恒定律 1. 內(nèi)容：_________________________________________________________________________ _________________________________________________________________________________。 2. 能量守恒定律的小結(jié)： ①能量既不會憑空______，也不會憑空______； ②能量的變化形式有兩種，分別是______和______； ③變化的結(jié)果是______________________________。 例題：下列關(guān)于能量的轉(zhuǎn)化和守恒的說法中錯誤的是（ ） A. 高山上滾下的石塊越來越快，說明重力勢能轉(zhuǎn)化為動能 B. 究竟燃燒時，將化學(xué)能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能 C. 發(fā)電機(jī)發(fā)電時，將機(jī)械能轉(zhuǎn)化為電能 D. 人們對太陽能的開發(fā)和利用，說明能量可以憑空產(chǎn)生 例題：如圖所示，金屬管固定在桌子上，里面放些乙醚，用塞子塞緊，拿一根皮帶在筒外繞一圈后迅速地來回拉帶子，此時金屬筒的內(nèi)能增加，溫度升高，此時_________能轉(zhuǎn)化為______能。同時筒內(nèi)乙醚溫度升高，內(nèi)能增加，這是______的結(jié)果。一會兒，筒口的塞子被氣體推出，此時___能轉(zhuǎn)化成______能，在此過程中______保持不變。