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1、第十四章 内能的利用 本章知识结构图： 一、热机 1.把内能转化为机械能的机械叫热机。 2.内燃机： （1）定义：燃料直接在发动机汽缸内燃烧产生动力的热机叫做内燃机。 （2）分类：汽油机和柴油机。构造图： （3）工作过程： 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。 工作循环： 多数汽油机是由吸气、 压缩、 做功、 排气四个冲程的不断循环来保证连续工作的， 经历四个冲程，做功 1 次。汽油机的工作过程如下： 1 （4）汽油机和柴油机的比较： 汽油机 柴油机 不 同 点 构造 顶部有一个火花塞 顶部有一个愤油嘴 吸气冲程 吸入汽油和空气的混合气体 吸入空气 点燃方式
2、点燃式 压燃式 效率 低 高 应用 轿车、摩托车 载重型汽车、大型拖拉机 相同点 冲程：活塞在往复运动中从气缸的一端运动到另一端； 一个工作循环活塞往复运动 2 次，曲轴和飞轮转动 2 周，经历四个冲 程，做功 1 次 二、热机的效率 1.燃料的热值： （1）定义：某种燃料完全燃烧放出的热量与其质量之比，叫做热值。 （2）数值：1kg 某种燃料完全燃烧放出的热量。 （3）焦每千克，即“J/kg”。 （4）公式：q=Q/m，其中 Q 表示燃料完全燃烧放出的热量，m 表示燃料的质量，q 表示 燃料的热值。推导公式：Q=mq。 （5）物理意义：表示一定质量的燃料在完全燃烧时所放出热量的多少。同种燃料
3、的热值相 同，不同燃料的热值一般不同。 （6）如果是气体，人们还使用完全燃烧 m 3 1某气体所释放的热量来描述气体燃烧放热的性 质，因此有 Q=Vq，q 的单位是 m J 3 /。 2 2.热机的效率：在热机中，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。 （1）由于热机在工作过程中，总有能量损失，所以热机的效率总小于 1。柴油机比汽油机 的效率高。 （2）根据机械效率的公式，可以推导出 %100 Q Q 总 有 3.能量的转化和守恒 （1）在一定条件下，各种形式的能都可以相互转化。 （2）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。这就是能量守 恒定律，所有能量转化的过程，都服从能量守恒定律。 三、本章总结： 1.热量、燃料燃烧、热机效率等相关计算。 2.“内能的改变”和“温度的改变”的关系： 知识点 公式 备注与拓展 热量的计算 tcmQ 注意：物体的初温、末温和变化的温度 燃料燃烧放热 Q=mq 适用于固体和液体 Q=Vq 适用于气体 热机效率 %100 Q Q 总 有 其中，Q 有 是指有效利用的能量。 做功做功 3 能量转化 不一定 能量转移热量 一定 热传递热传递 温度改变温度改变 内能改变内能改变 4
