物理九年级全册第2节 内能完整版复习ppt课件
展开1. 知道热机中的能量转化.2. 知道四冲程内燃机的构造和工作原理,知道汽油机和柴油机的区别.3. 从能量转化的角度认识燃料的热值,知道燃料热值的物理意义及其单位.4. 通过能量的转化和转移,认识热机效率.5. 知道能量守恒定律,能举出日常生活中能量转化和转移的实例.
1.热机是把内能转化为机械能的机器。 (蒸汽机、汽轮机、喷气发动机等)
是燃料在汽缸内燃烧的机器,它分为汽油机和柴油机。
3.冲程:活塞在汽缸内,从汽缸的一端运动到汽缸的另一端。
4.内燃机的工作过程:(四个冲程)
5.在汽油机的一个工作循环中,活塞往复运动两次、曲轴和飞轮转动两圈、对外做功一次。
6.汽油机和柴油机的区别:
构造;燃料;点火方式;吸气冲程中进入汽缸内的物质。
1.定义:1kg某种燃料完全燃烧放出的能量,叫做这种燃料的热值.
4.放出热量的计算公式:
注意:热值是燃料本身的一种特性,它只是与燃料的种类有关,与燃料的形态、质量、体积、是否完全燃烧均没有关系
燃料未能完全燃烧;废气带走很大一部分能量;一部分能量消耗在散热上;克服摩擦做功。
用来做有用功的那部分能量和燃料完全燃烧放出的能量之比
3.提高热机效率的主要途径:
(1)使燃料尽量燃烧;(2)尽量减少各种热损失;(3)采用先进的技术;(4)减小因克服摩擦阻力而额外消耗的功。
不同形式的能量可以相互转化,能的形式发生了变化。
能的转移,是同种形式的能量发生转移。
能量既不会凭空消灭,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另一个物体,而在转化和转移的过程中,能量的总量保持不变。
例1 汽油机工作的时候,活塞在汽缸里往复运动,活塞从汽缸的一端运动到另一端叫做一个_______.四冲程汽油机的工作过程由_______、_______、_______、_______四个冲程组成,其中只有_______冲程是燃气对外做功,完成一个工作循环曲轴要转_______周.
其他三个冲程要靠飞轮的惯性来完成
例2【2020•沈阳】如图所示是实验室中常用的酒精灯,关于酒精灯下列说法正确的是( )A.向灯内添加酒精时会闻到酒精味道,这是扩散现象B.酒精不断燃烧,其热值会减小C.酒精灯的火焰温度约为70~90 ℃ D.灯内a处酒精的压强大于b处酒精的压强
例3 (2020·衡阳)如图所示为内燃机四冲程工作示意图,下列说法正确的是( )
A.一个工作循环的正确顺序是甲乙丙丁B.乙图冲程能获得动力C.丁图冲程有明显机械能转化为内能的过程D.丙图冲程存在化学能转化为内能的过程
例4【2020•南京】如图是内燃机某冲程的工作示意图,下面四个事例中能量转化与之相同的是( )
【点拨】图中内燃机两个气门都关闭,活塞下行,该冲程为做功冲程,将内能转化为机械能;酒精燃烧时化学能转化为内能,试管口塞子喷出是内能转化为机械能,故A符合题意;搓手取暖是克服摩擦力做功,把机械能转化为内能,内能增加,故B不符合题意;
用力将活塞压下,活塞对筒内空气做功,筒内空气的内能增大,温度升高,达到了棉花的着火点,棉花就会燃烧,此过程中机械能转化为内能,故C不符合题意;钻木取火过程中,克服摩擦力做功,机械能转化为内能,内能增加,故D不符合题意。
例5【2020•常州】2020年1月18日,第十届江苏“台湾灯会”在常州恐龙城开幕。如图所示为展会中的“走马灯”,点燃底部蜡烛,热空气上升驱动扇叶转动,观众惊奇地看到纸片小人的影子动了起来。热空气上升驱动扇叶转动的能量转化方式为 __________________,这与四冲 程汽油机的________冲程相同。
【点拨】点燃蜡烛时,气体温度升高,气体的密度变小,热空气就会向上运动,运动的热空气推动扇叶转动,将内能转化为机械能,该冲程和四冲程汽油机的做功冲程的能量转化相同。
【答案】内能转化为机械能;做功
例6 某家庭需要将50kg、20℃的水加热到60℃作为生活用热水,他们利用煤气灶烧水,需燃烧0.8m3煤气.已知煤气的热值q=3.9×107J/m3,水的比热容c=4.2×103J/(kg·℃).求:(1)50kg、20℃的水加热到60℃需吸收的热量;(2)完全燃烧0.8m3煤气放出的热量;(3)煤气灶烧水的效率.
解:(1)水吸收的热量:Q吸=cm(t2-t1)=4.2×103J/(kg·℃)×50kg×(60℃-20℃)=8.4×106J.(2)煤气燃烧放出的热量:Q放=V煤气q=0.8m3×3.9×107J/m3=3.12×107J.(3)煤气灶烧水的效率:
例7【2020•安徽】某同学家使用燃气热水器,平均每天需将100 kg的水从18 ℃加热到58 ℃。若天然气完全燃烧放出热量的70%被水吸收,则热水器平均每天消耗天然气________m3。[c水=4.2×103 J/(kg•℃),q天然气=4.0×107 J/m3]
例8 某单缸四冲程汽油机的汽缸活塞面积为30 cm2,汽缸容积为150 mL;满负荷工作时做功冲程燃气的平均压强为9.0×105 Pa,飞轮1 min转动1 800 r,当汽油机满负荷工作时(不计摩擦),若1 min消耗汽油10 g,汽油的热值为4.6×107 J/kg,求:(1)一个做功冲程中燃气对活塞做的功。
(2)该汽油机的效率。
(3)若燃气对活塞的平均压强为p,设活塞的面积为S,冲程长为L,汽缸工作容积(单缸排量)为V,如图所示,请推导出一个做功冲程燃气对活塞做的功W=pV。
例9 (中考·十堰)小天的爸爸新买了一辆东风牌某型号的厢式小货车,如图所示。为了了解车辆的性能,小天收集了一些数据填在下表中。如果该车满载货物后在平直的公路上匀速行驶100 km,货车受到的阻力是车重的110,那么在此过程中:(g取10 N/kg)
(1)该货车牵引力是多少?牵引力所做的功是多少?
(2)燃油完全燃烧放出的热量是多少?(3)该货车发动机的效率是多少?
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