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1、12.4 机械能与内能 的相互转化,第十二章 机械能和内能,想一想：冬天如何使冰冷的手变热？,方法一：接触热的物体 捂热水袋的过程中，手的内能变_（大/小） 这是通过 的方式来改变物体的内能的内能从_(高/低)温物体转移到_温物体上 方法二：双手相互搓 双手相互搓的过程中，手的内能变_（大/小） 这是通过什么方式来改变物体内能的呢？,高,低,大,大,热传递,对物体做功，物体内能如何变化？,空气压缩引火仪,压缩空气的体积，活塞对空气做功，空气的内能变_,反复弯折铁丝,反复弯折铁丝，手对铁丝做功， 铁丝的内能变_,大,对物体做功，物体内能变_，对物体做的功越多，物体内能增加越 。 在做功的过程中，
2、_能转化成_能,机械,内,大,大,一、做功改变物体内能的另一种方式,多,此过程人的机械能变_，_能转化为_能,好烫！,钻木取火是通过_的方式改变物体内能的,小,机械,内,做功,议一议,汽车高速行驶，轮胎温度升得很高，内能变 ，以至于 爆胎， 能转化为 能。,大,机械,内,演示点火爆炸,（1）你观察到什么现象？ （2）是谁对它做了功？ （3）燃气具有的是什么能？ （4）该实验中能量如何转化？,物体对外界做功，物体内能如何变化？,在此过程中,燃气膨胀对外做功，燃气内能_,转化为瓶盖的_能,减小,机械,议一议：还有哪些事例说明内能转化为机械能？,改变物体内能的另一种方式:,做功,实质:内能和机械能（
3、其他形式的能）的相互转化,对物体做功 内能增大 机械能转化为内能,物体对外做功,小结,内能减小 内能转化为机械能,内能转化的量度：做多少功,改变物体内能的两种方式 和 。,表明：做功和热传递在改变内能上是等效的。,思考：如果仅凭铁丝温度升高、内能增大这一 现象，能否断定是通过热传递方式还是做功方式来实现的？,内能改变多少的量度：,内能改变多少的量度：,吸收或放出的热量多少,做功的多少,原理：燃料燃烧产生的高温高压的燃气对外做功，将内能转化成机械能。,排气门,进气门,火花塞,气缸,活塞,连杆,曲轴,汽油机实物图,二、热机,带着问题看书：,1.什么是冲程？ 2.汽油机一个工作循环有 个冲程，分别是
4、？ 3.各个冲程的工作状态？,四,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叫做冲程.,上下是一个冲程 下上也是一个冲程,1.吸气冲程,进气门打开 排气门关闭 活塞向下运动 燃料和空气的混合气体吸入气缸,2.压缩冲程,进气门关闭 排气门关闭 活塞向上运动 压缩燃料混合气体，温度_，内能变_，_能转化成_能,升高,大,机械,内,3.做功冲程,活塞到顶时，火花塞打火 混合气体猛烈燃烧，产生高温高压的燃气 推动活塞向下运动 燃气对活塞做功， _能转化为_能,内,机械,4.排气冲程,进气门关闭 排气门打开 活塞向上运动 将废气排出气缸,一个工作循环结束， 进入下一个工作循
5、环,想一想：,在汽油机（柴油机）的四冲程中，只有做功冲程是燃气对外做功，那么其他3个辅助冲程是靠什么完成的？,小结,汽油机的一个工作循环：,1、活塞经历四个冲程： 、 、 、 。 对外做功 次，是 冲程。,2、曲轴旋转 圈，活塞往复 次。,3.内燃机工作时,有两次机械能和内能的相互转化过程. 压缩冲程: ; 做功冲程: .,两,两,机械能内能,内能机械能,一,做功,做功冲程是依靠燃气的推动做功来完成，其它3个辅助冲程是依靠 惯性来完成。,飞轮,对外做1次功 一个工作循环 曲轴、飞轮转2圈 活塞往复2次 4个冲程,2.某单缸四冲程汽油机飞轮转速为1800r/min，则在1s内曲轴转 圈，活塞往复
6、 次，有 个工作循环，活塞对外做 次功，有 个冲程，。,30圈,？,？,？,？,15,15,60,30,30,飞轮1s内转,你知道吗？,常用的内燃机有汽油机和柴油机,汽油机：轻巧，常用在汽车、飞机和小型农业机械上（如插秧机、机动喷雾器等）； 柴油机：结构与汽油机类似，功率大，效率高，广泛应用于载重汽车、拖拉机、坦克和轮船上。,吸气冲程吸入燃料和空气的混合气体，火花塞在压缩冲程结束时，做功冲程开始前对汽缸内的燃料混合气体点火。,吸气冲程吸入空气，压缩冲程结束时，喷油嘴向汽缸内喷入雾化的柴油，与高温的空气混合而燃烧。,热机的发展历程,涡轮喷气发动机,蒸汽三轮汽车,老式的蒸汽火车,火箭发动机,煤气、
7、天然气 等,液体燃料,讨论：例举一下生活中烧水的燃料？,草木、煤炭等,石油、酒精、汽油等,固体燃料,气体燃料,思考：燃料燃烧放出的热量可能与什么因素有关？,a、燃料的质量；,b、燃料燃烧的程度；,完全燃烧 就是燃料全部烧尽的意思。,c、燃料的种类。,三、燃料的热值,1、活动： 比较质量相同的不同燃料充分燃烧时放出的热量,碎纸片、酒精,方法：,燃烧相同的质量的碎纸片和酒精，比较加热质量相同的水升高的温度。,实验表明： 质量相等的不同燃料，充分燃烧所放出的热量一般是 的。,反映了不同燃料燃烧放热的本领。,不相同,2、热值（q）,燃料完全燃烧放出的热量与燃料的质量之比。（即： 1千克的某种燃料在 完
8、全燃烧 时所放出的热量。）叫做这种燃料的热值。,3、单位：,焦/千克 （J / Kg）,表示的物理意义是：,1千克的柴油完全燃烧时放出的热量为 3.3 107焦 。,q柴油= 3.3X107J/kg,对于气体燃料常用：焦/米3（J /m3）,常用燃料的热值（单位：J/kg）,热值燃料的一种物理属性。只与燃料的种类有关，与燃料的质量、体积、是否完全燃烧无关。,Q放= m q（或Q放= Vq）,例题： 1、500 g 的汽油完全燃烧时，可以放出多少热量？ 2、完全燃烧10千克的焦碳所放出的热量相当于完全燃烧多少千克的干木材放出的热量？,4、燃料完全燃烧放热计算公式：,5、影响燃料的有效利用因素:,例如：用锅炉来烧水 1、供氧不足，造成燃料不 能做到完全燃烧。 2、炉壁会传走一部分热量。 3、一部分热量传递给水。,炉子的效率：有效利用的热量与燃料完全燃烧放出的热量之比，叫做炉子的效率。,1）改善燃烧的条件，使燃料尽可能充分燃烧。,2）尽可能减少各种热量损失。,节约燃料的 措 施:,=,化石燃料的燃烧与环境保护,
