机械能从一个物体转移到另一个物体(九年级物理内能的利用知识点总结)

Posted 2023-05-29

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机械能从一个物体转移到另一个物体(九年级物理内能的利用知识点总结)

热机在汽车中的应用

九年级物理内能的利用

内能的获得：通过燃料的燃烧，将燃料内部的化学能转化为内能。

内能的利用方式

（1）利用内能来加热：实质是热传递。（如：加热食物）

（2）利用内能来做功：实质是内能转化为机械能。（如：各种热机）

知识点一:热机

1、热机：

（1）定义：热机是利用内能来做功的机械，是把内能转化为机械能的机器。

（2）热机的种类：蒸汽机、内燃机（汽油机和柴油机）、汽轮机、喷气发动机等

2、内燃机：

（1）内燃机的含义：燃料直接在发动机汽缸内燃烧产生动力的热机。内燃机的分类：汽油机、柴油机。

（2）内燃机活塞在汽缸内往复运动时，从气缸的一端运动到另一端的过程，叫做一个冲程。四冲程内燃机包括四个冲程：吸气冲程、压缩冲程、做功冲程、排气冲程。

（3）在单缸四冲程内燃机中，吸气、压缩、做功、排气四个冲程为一个工作循环，每个工作循环曲轴转2周，活塞上下往复2次，做功1次。

（4）在这四个冲程中只有做功冲程是燃气对活塞做功，而其它三个冲程（吸气冲程、压缩冲程和排气冲程）是依靠飞轮的惯性来完成的。

（5）其中两个冲程有能量的转化：

压缩冲程将机械能转化为内能。

做功冲程是由内能转化为机械能。

3、汽油机工作过程

吸气冲程：进气门打开，排气门关闭，活塞向下运动，汽油和空气的混合物进入汽缸。

压缩冲程：进气门和排气门都关闭，活塞向上运动，燃料混合物被压缩。

做功冲程：在压缩冲程结束时，火花塞产生电火花，使燃料猛烈燃烧，产生高温高压的气体。高温高压的气体推动活塞向下运动，带动曲轴转动，对外做功。

排气冲程：进气门关闭，排气门打开，活塞向上运动，把废气排出气缸。

注意：能量的转化：压缩冲程：活塞对混合物做功，活塞的机械能转化为混合物的内能；做功冲程：高温高压气体对活塞做功，气体的内能转化为活塞的机械能；

4、柴油机工作过程：（和汽油机相似）略

5、汽油机和柴油机的比较：

（1）汽油机的气缸顶部是火花塞：柴油机的气缸顶部是喷油嘴。

（2）汽油机吸气冲程吸入气缸的是汽油和空气组成的燃料混合物；柴油机吸气冲程吸入气缸的是空气。

（3）汽油机做功冲程的点火方式是点燃式：柴油机做功冲程的点火方式是压燃式。

（4）柴油机比汽油及效率高，比较经济，但笨重。

（5）汽油机和柴油机在运转之前都要靠外力辅助启动。

知识点二：热值

（1）燃料燃烧，使燃料的化学能转化为内能。

（2）定义：1kg某种燃料完全燃烧放出的热量，叫做这种燃料的热值。用符号q表示。

（3）单位：固体燃料的热值的单位是焦耳每千克（J／kg）、气体燃料的热值的单位是焦耳每立方米（J／m3）。

（4）热值是燃料本身的一种特性，只与燃料的种类有关，与燃料的形态、质量、体积、是否完全燃烧等无关。

（5）意义：汽油的热值是4.6x103J／kg，其意义是1kg汽油完全燃烧放出的热量是4.6x10J

（6）火箭常用液态氢燃料是因为：液态氢的热值大，体积小便于储存和运输。

知识点三：燃料燃烧的放热公式：

燃烧固体或液体燃料放出的热量：Q＝qm

燃烧固体或液体燃料放出的热量：Q＝qV

（Q-放出的热量-焦耳［J］；q-热值-焦耳每千克［J／kg］；m-燃料质量-千克［kg］。

Q-放出的热量-焦耳［J]；q-热值-焦耳每立方米［J／m3］；V-燃料体积-立方米［m3]。）

知识点四：炉子的效率：

1、定义：有效利用的热量（水吸收的热量）与燃料完全燃烧放出的热量之比。

2、提高燃料利用率的方法：

（1）使燃料充分燃烧：如将煤磨成煤粒，加大送风量

（2）加大受热面积，减少烟气带走的热量

提高燃料的利用率

知识点五：热机的效率：

1、定义：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效率。

2、公式：η＝W有/Q放×100％

其中：有用功的计算：可用W有用＝FS，或W＝Pt;燃料完全燃烧放出的能量：Q＝qm或Q＝qV。

3、几种热机的效率：蒸气机的效率：6％～15 ％；汽油机的效率：20％～30％；柴油机的效率：30％～45％

4、热机能量损失的原因：燃料的不完全燃烧、气缸部件吸热后的热量散失、克服摩擦做功而消耗的能量、废气带走的热量（这个是主要的）。

5、提高热机效率的途径和节能方法：

（1）尽可能减少各种热损失，如保证良好的润滑，减少因克服摩擦所消耗的能量；

（2）充分利用废气的能量，提高燃料的利用率，如利用热电站废气来供热。这种既

热机的效率是热机性能的一个重要标志，与热机的功率无关。

废气带走的能量最多

知识点六：能量的转化与守恒

1、能量及其存在的形式：如果一个物体能对别的物体做功，我们就说这个物体具有能。自然界有多种形式的能量，如机械能、能、光能、电能、化学能、核能等。

2、能量的转移与转化：能量可以从一个物体转移到另一个物体，如发生碰撞或热传递时；也可以从一种形式转化为另一种形式，如太阳能电池、发电机等。

3、能量守恒定律：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，能的总量保持不变。

4、能量守恒定律是自然界最重要、最普遍的根本定律。大到天体，小到原子核，也无论是物理学问题还是化学、生物学、地理学、天文学的问题，所有能量转化的过程，都遵从能量守恒定律。

5、“永动机”永远不可能实现，因为它违背了能量守恒定律。