2023年初中物理知識點：內能的利用

內能的利用

一、熱機

1。熱機：把內能轉化為機械能的機器叫熱機。

2。內燃機：

①沖程：活塞在汽缸內往復運動時，從汽缸的一端運動到另一端的過程，叫做一個沖程。

②內燃機的工作過程：內燃機的每一個工作循環分為四個階段：吸氣沖程、壓縮沖程、做功沖程、排氣沖程。在這四個階段，吸氣沖程、壓縮沖程和排氣沖程是依靠飛輪的慣性來完成的，而做功沖程是內燃機中唯一對外做功的沖程，是由內能轉化為機械能。另外壓縮沖程將機械能轉化為內能。

③汽油機和柴油機的不同處

汽油機：氣缸頂、吸入空氣和汽油混合、點燃式、效率較低

柴油機：氣缸頂、吸入空氣、壓燃式、效率較高

二、熱機的效率

1.燃料的熱值

①定義：某種燃料完全燃燒放出的熱量與的其質量之比，叫做這種燃料的熱值。用符號“q”表示。

②定義式：q=Q/m(q為熱值) ( 若燃料是氣體燃料 q=Q/v)

③單位：J/kg，讀作：焦耳每千克 J/m3 讀作：焦耳每立方米

酒精的熱值是3.0×107J/kg，它表示：1kg酒精完全燃燒放出的熱量是3.0×107J。(7為次方)

煤氣的熱值是3.9×107J/ m3，它表示：1m3煤氣完全燃燒放出的熱量是3.9×107J。(7為次方)

④關于熱值的理解：

A、對于熱值的概念，要注重理解三個關鍵詞“1kg”、“某種燃料”、“完全燃燒”。1kg是針對燃料的質量而言，如果燃料的質量不是1kg，那么該燃料完全燃燒放出的熱量就不是熱值。某種燃料：說明熱值與燃料的種類有關。完全燃燒：表明要完全燒盡，否則1kg燃料化學能轉變成內能就不是該熱值所確定的值。

B、熱值反映的是某種物質的一種燃燒特性，同時反映出不同燃料燃燒過程中，化學能轉變成內能的本領大小，也就是說，它是燃料本身的一種特性，只與燃料的種類有關，與燃料的形態、質量、體積等均無關。

2.熱機的效率：

(1)熱機的能量流圖：

真正能轉變為對外做的有用功的能量只是燃料燃燒時所釋放能量的一部分。

(2)定義：熱機工作時,用來做有用功的那部分能量，與燃料完全燃燒放出的能量之比叫做熱機的效率。

(3)公式：η=Q有/Q總×100%。

式中，Q有為做有用功的能量;Q總為燃料完全燃燒釋放的能量。

(4)提高熱機效率的主要途徑

①改善燃燒環境，使燃料盡可能完全燃燒，提高燃料的燃燒效率。

②盡量減小各種熱散失。

③減小各部件間的摩擦以減小因克服摩擦做功而消耗的能量。

④充分利用廢氣帶走的能量，從而提高燃料的利用率。

三、能量的轉化和守恒

能量守恒定律：能量既不會憑空消滅，也不會憑空產生，它只會從一種形式轉化為其它形式，或者從一個物體轉移到另一個物體，而在轉化和轉移的過程中，能量的總量保持不變。

“第一類永動機”永遠不可能實現，因為它違背了能量守恒定律。

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