人教版九年级物理(上)第十四章《内能的利用》知识点
人教版九年级物理第十四章《内能的利用》知识点总结
人教版九年级物理第十四章《内能的利用》
知识点总结
第十四章内能的利用
知识点总结
一、热机
1.定义:将内能转化为机械能的机器。
深化解释:热机的基本原理是将燃料的化学能通过燃烧转
化为内能,再将内能通过做功转化为机械能。热机种类繁多,
在人类社会的工业化进程中起到了举足轻重的作用,而且在现
代社会中仍然发挥着巨大的作用。
2.种类:常见的热机包括蒸汽机、内燃机、汽轮机、喷气
发动机等。
3.内燃机
1)分为汽油机和柴油机两大类。
2)内燃机的一个工作循环由四个冲程组成:吸气冲程、
压缩冲程、做功冲程、排气冲程。其中,每完成一个工作循环,活塞往复两次,飞轮转动两周,只有做功冲程实现内能向机械能的转化。
要点提示:在四个冲程中,压缩冲程和做功冲程中发生了能量转化。压缩冲程中活塞运动的机械能转化为汽油和空气混合物的内能。做功冲程中,燃料燃烧将燃料的化学能转化为燃气的内能,然后通过做功将燃气的内能转化为活塞的机械能。
二、燃料的热值
1.定义:1千克某种燃料完全燃烧所放出的热量。
2.物理意义:表示燃料燃烧时放热本领的物理量。燃烧相
同质量的不同燃料,放出的热量是不同的。因此,不同燃料在燃烧时放热的本领不同,热值用于表示燃料的这种特性。
3.单位:热值的单位是焦/千克,读作焦每千克,用符号
J/kg。例如,酒精的热值为3.0×107J/kg,表示1 kg酒精完全
燃烧放出的热量为3.0×107J。
4.实质:燃料燃烧过程中,燃料储藏的化学能转化为内能。
深化解释:内能的主要来源是燃料。燃料燃烧时,化学能转化为内能释放出来。不同燃料在燃烧过程中,化学能转化为内能的本领大小不同,这就是燃料的一种性质,用燃料的热值来表示。同种燃料的热值相同,与燃料的质量大小、形状及放出热量的大小都没有关系。
人教版九年级物理 第14章内能的利用知识点汇总 课件21页PPT
解:(1)Q 吸=cmΔt=4.2×103 J/(kg·℃)×100 kg×50℃=
2.1×107 J.
Q吸 2.1×107 J
(2)由 Q=q V 得 V= =
=0.25 m3.
q 8.4×107 J/m3
(3)Q′=PSt=1.68×106 J/(m2·h)×2.5 m2×10 h=4.2×107
解
(1)水吸收的热量: Q吸=cmΔt=4.0×103 J/(kg·℃)×2 kg×(75℃ -25℃)=4.2×105 J (2)煤气完全燃烧放出的热量: Q放=qV=4.0×107 J/m3×0.03 m3=1.2×106 J 煤气灶的效率:
η=Q吸/Q放=4.2×105 J/1.2×106 J=35%.
能.这些热量相当于完全燃烧__0_._9__m3的天然气 放出的热量.[天然气的热值取7×107 J/m3,水
的比热容c水=4.2×103 J/(kg·℃)]
6、柳州鑫能生物发电项目是广西第一个新型 环保清洁和可再生能源生物发电示范项目, 以热值为1.2×107 J/kg的秸秆作燃料。完全燃 烧7kg的秸秆得到 8.4×107 J 的热量;若这 些热量全部被水吸收,可使___5_0_0___kg的水 从30℃上升到70℃。[水的比热容为4.2×103 J/(kg·℃)]
做功而消耗的能量。
④充分利用废气带走的能量,从而提高燃料的
九年级物理内能的利用知识点
九年级物理内能的利用知识点
在九年级物理中,内能的利用涉及以下知识点:
1. 内能的定义:物体分子或原子间的相互作用引起的微观能量总和。
2. 内能的变化:内能的变化包括内能增加和内能减少两种情况。
3. 内能的转移:内能可以通过传导、对流和辐射等方式进行转移。
4. 内能与温度的关系:内能与物体的温度成正比。
5. 内能与物态变化:物态变化过程中,内能的变化可用来解释物质的吸热或放热现象。
6. 内能与热量的关系:内能变化是热量传递的基础,热量的传递可导致物体的内能变化。
7. 内能利用的实际应用:内能的利用在日常生活中十分广泛,例如用于加热、冷却、
热能发电等方面。
通过对以上的知识点的理解和运用,可以应用内能的概念来解释和探究各种物理现象
和技术应用,如解释热机原理、温度调控、热能传递与绝热过程等。
新人教版九年级物理第十四章《内能的利用》知识点
新人教版九年级物理第十四章《内能的利用》
知识点
-CAL-FENGHAI-(2020YEAR-YICAI)_JINGBIAN
第十三章内能的知识点
一、分子热运动
分子运动理论的基本内容:物质是由分子和原子组成的;分子不停地做无规则运动;
分子间存在相互作用的引力和斥力。
扩散现象:不同物质在相互接触时,彼此进入对方的现象叫扩散。
气体、液体、固体均能发生扩散现象。扩散和分子的热运动的快慢与温度有关。扩散现象表明:一切物质的分子都在永不停息地做无规则运动,并且间接证明了分
子间存在间隙。分子间的相互作用力既有引力又有斥力,引力和斥力是同时存在的。
当两分子间的距离减小时表现为斥力;
当两分子间的距离增大时表现为引力;
分子间作用力与物质状态的关系。
①固体中的分子距离非常小,相互作用力很大,分子只能在一定的位置附近振动,所以既有一定的体积,又有一定的形状。
②液体中分子距离较小,相互作用力较大,以分子群的形态存在,分子可以在某个位置附近振动,分子群可以互相滑过,所以液体有一定的体积,但有流动性,形状随容器而变。
③气体分子间的距离很大,相互作用力很小,每个分子几乎都可以自由运动,所以气体既没有固定的体积,也没有固定的形状,可以充满能够达到整个空间。
④固体物质很难被拉伸,是因为分子间存在引力的缘故;液体物质很难被压缩,是因为分子间存在斥力的原因;液体物质能保持一定的体积是因为分子间存在引力的原因。
二、内能的概念:
1、内能:物体内部所有分子由于热运动而具有的动能,以及分子之间势能的总和叫
做物体的内能。
2、物体在任何情况下都有内能:既然物体内部分子永不停息地运动着和分子之间存
九年级物理第十四章《内能的利用》知识点小结和练习
九年级物理全册知识点总结(二)
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第十四章:内能的利用
一、热机
1、内燃机及其工作原理:将燃料的化学能通过燃烧转化为内能,又通过做功,把内能转化为机械能。按燃烧燃料的不同,内燃机可分为汽油机、柴油机等。
(1)汽油机和柴油机都是一个工作循环为四个冲程即吸气冲程、压缩冲程、做功冲程、排气冲程的热机。
(2)压缩冲程是对气体压缩做功,气体内能增加,这时机械能转化为内能。
(3)做功冲程是气体对外做功,内能减少,这时内能转化为机械能。
(4)判断汽油机和柴油机工作属哪个冲程应抓住两点:气门的关闭和活塞的运动方向。
2、燃料的热值
①定义:lkg某种燃料完全燃烧时放出的热量,叫做这种燃料的热值。用符号“q”表示。
④燃料燃烧放出的热量的计算:一定质量m的燃料完全燃烧,所放出的热量为:Q=qm,式中,q表示燃料的热值,单位是J/kg; m表示燃料的质量,单位是kg;Q表示燃料燃烧放出的热量,单位是J。
○5若燃料是气体燃料,一定体积V的燃料完全燃烧,所放出的热量为:Q=qV。式中,q表示燃料的热值,单位是J/m3;V表示燃料的体积,单位是m3;Q表示燃料燃烧放出的热量,单位是J。
二、热机效率
1热机效率的定义:在热机里,用来做有用功的那部分能量和燃料完全燃烧
2提高热机效率的主要途径
①改善燃烧环境,使燃料尽可能完全燃烧,提高燃料的燃烧效率。
②尽量减小各种热散失。
③减小各部件间的摩擦以减小因克服摩擦做功而消耗的能量。
④充分利用废气带走的能量,从而提高燃料的利用率。
三、能量的转化与守恒
1、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、内能、光能、电能、化学能、核能等。
人教版九年级物理知识点总结:第十四章内能的利用
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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:
(4)汽油机和柴油机的比较:
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m3
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
/。
J3
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η
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。
九年级物理人教版第十四章内能的利用知识点及的相应题型总结
第一节 热机
一、热机
1、定义:将内能转化为机械能的机械叫做热机。
2、内燃机是应用最广泛的热机,包括汽油机和柴油机两大类。
3、内燃机的工作过程
进气门 排气门 活塞运动 能量转化 吸气冲程 开 关 向下
压缩冲程 关 关 向上 机械能 内能 做功冲程 关 关 向下 内能 机械能 排气冲程
关
开
向上
4、区分内燃机四个冲程的方法:一看气门,二看活塞。 (1)两门都关:活塞向上为压缩冲程;活塞向下为做功冲程。 (2)一门开一门关:活塞向上为排气冲程;活塞向下为吸气冲程。
例、汽车作为新的三大件耐用消费品已经进入普通家庭,如图所示为四冲程汽油机气缸的工作示意图,其中顺序正确的是( ) A 、甲丁乙丙 B 、乙甲丙丁 C 、丙乙甲丁 D 、丙丁甲乙
5、一个工作循环有四个冲程,只有做功冲程对外做功一次,其他三个冲程为辅助冲程,靠飞轮转动的惯性来完成;一个工作循环中,活塞往返两次,飞轮、曲轴转动两周,对外做功一次。
例、一台单缸四冲程柴油机飞轮转速1200r/min ,则柴油及1s 内完成 个冲程,做功 次,活塞往返 次,曲轴转动 周。 提示:飞轮1s 内完成了10个工作循环。
工作过程 工作循环
二、汽油机和柴油机
第二节热机的效率
一、热值
1、定义:某种燃料完全燃烧燃烧放出的热量与其质量之比,叫做这种燃料的热值。用符号q表示。
2、定义式:q=Q/m,单位为焦每千克,符号为J/kg。
3、燃料燃烧放出的热量Q放=qm(气体燃料燃烧Q放=qv)。
4、物理意义:1kg某种燃料完全燃烧放出的热量。
5、热值是燃料的一种特性,不同的燃料有不同的热值,同一种燃料的热值与燃料的质量、体积、形态、是否完全燃烧及放热多少无关。
新人教版九年级物理第十四章内能的利用知识点
新人教版九年级物理第十四章内能的利用知识
点
系统内能是构成系统的所有分子无规则运动动能、分子间相互作用势能、分子内部以及原子核内部各种形式能量的总和,内能的利用知识点已经为大家整理,大家都了解了吗?第1节热机1、内燃机及其工作原理:将燃料的化学能通过燃烧转化为内能,又通过做功,把内能转化为机械能。按燃烧燃料的不同,内燃机可分为汽油机、柴油机等。(1)汽油机和柴油机都是一个工作循环为四个冲程即吸气冲程、压缩冲程、做功冲程、排气冲程的热机。(2)一个工作循环中只对外做一次功,曲轴转2周,飞轮转2圈,活塞往返2次。(3)压缩冲程是对气体压缩做功,气体内能增加,这时机械能转化为内能。
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人教版九年级物理第十四章内能的利用总复习讲义
第二讲内能的利用
重点:热机的工作原理,热机的效率,热量的计算难点:热值的概念的理解,热机效率的计算
方法:控制变量法,比较法,转换法,模型法一、知识点通关站
【知识点 1】热机
1
.热机是将能转化为能的机械。
2.内燃机是由、、、四个冲程组成的。
【共同探究】:演示酒精灯对试管中的水加热时,水内能的变化。水沸腾后会出现____________现象,在这个实验中燃料的______能通过燃烧转化为____能,又通过______对_____做功,把_____能转化为____能。
3、完成下表中的填空
内燃机的工作过程表
进气门开
关排气门开
关
活塞的运
动
曲轴的运
动
能量的转化
吸气冲程开关向下半周
压缩冲程向周能→能做功冲程向周能→能排气冲程向周
联系(1)每个工作循环飞轮转周,完成个做功冲程
(2)在一个工作循环中,只有第三个冲程燃气对外做功,其他三
个辅冲程不但不做功,还要消挺机械能
(3)做功冲程为其他三个冲程提供能量,其他三个冲程为第三冲
程做功提供基础
(4)依靠的惯性完成吸气、压缩、排气冲程
4、汽油机和柴油机的相同点和不同点
①构造:;
②吸气冲程:;
③点火方式:;
④效率:;
相同点:;
【知识点 2】热值
1.1kg的某种燃料燃烧放出的热量,叫做这种燃料的热值,煤的热值是3×107J/kg,其物理意义是,要是有4kg的煤完全燃烧能放出____ ___J的热量。
2热值是燃料的一种,只与有关,与无关。其物理量符号是______。它的单位是_________,符号是。
3公式:,;
4变形公式:;
【知识点 3】热机的效率
1.与之比叫做热机的效率,热机的效率总是。
新人教版九年级物理第十四章知识点总结
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第十四章 内能的利用知识点总结
一、 热机
1、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。
2、 如图所示: 现象分析:酒精灯燃烧化学能转化为内能,水
吸热汽化为水蒸气,水蒸气膨胀推动活塞做功,内能转化为机械能,内能减少,温度降低,水蒸气遇冷液化为小液滴。
热机的工作原理:燃料燃烧将化学能转化为内能,又通过做功将内能转化为机械能
3、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 。
(1)工作冲程:吸气、压缩、做功、排气。(能区分判断)
(2)能量的转化:压缩冲程:活塞压缩气体做功,活塞的机械能转化为气体的内能;
例如: 压缩硝化棉(图甲)、摩擦生热、搓手,滑滑梯、弯折铁丝等。
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;
例如:烧开水锅盖被顶起、暖壶塞子弹出、水沸腾时塞子弹出(图乙)等。
(3)四个冲程中,只有做功冲程对外做功,其余三个冲程靠飞轮惯性完成一个工作冲程中,活塞往复两次,飞轮转动两周,做功一次。
二、热机的效率
1、燃料的热值
水沸腾时的现象是:
(1)瓶塞被弹出;
(2)瓶口出现白雾;
(1)表示:不同燃料在燃烧时将化学能转变成内能的本领大小
(2)定义:单位质量某种燃料完全燃烧放出的热量叫做这种燃料的热值
(3)热值的符号:q 单位:焦每千克,符号为J / ㎏(焦每立方米,符号为J / m3)(4)意义:汽油的热值是4.6×107J/kg,其意义是1 kg汽油完全燃烧放出的热量是4.6×107J Δ:燃料的热值大小只与燃料的种类有关,与燃料的质量、燃烧状况等无关。
第十四章内能的利用知识点梳理-人教版九年级物理全册
内能的利用知识点梳理
考点1 内能的利用——热机
2.冲程:活塞在汽缸往复运动时,从汽缸的一端运动到另一端的过程,叫做一个冲程
3.汽油机与柴油机
4.热值
[点拨] 关于热值的理解:①热值反映的是某种物质的燃烧特性,同时反映出不同燃料燃烧过程中将化学能转化为内能的本领大小,只与燃料的种类有关,与燃料的形态、质量、体积等均无关。②对于热值的概念,热值是一个理想值
3.热机的效率
×100%
式中Q
有为做有用功的那部分能量;Q
总
为燃料完全燃烧释放的能量
[说明] 热机的效率总小于1,主要是由于燃料不能完全燃烧、废气带走的热量最多、克服摩擦做功、热传递损失能量等原因,没有将全部能量都利用起来。
考点2 能量的转化和守恒
1.能量的转化和转移
自然界中,在一定条件下,各种形式的能量可以相互转移或转化。
(1)能量的转移普遍存在,在转移的过程中能量形式不变。如运动的甲钢球碰击静止的乙钢球,甲球的机械能转移到乙球。
(2)能量的转化也普遍存在,转化的过程中能量形式改变。
2.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其他物体,而在转化和转移的过程中,能量的总量保持不变。
[说明] (1)能量守恒定律是自然界中最普遍、最重要的定律之一。大到天体,小到原子核,无论物理学的问题还是化学、生物学、地理学、天文学的问题,所有能量转化的过程,都服从能量守恒定律.能量守恒定律是人类认识自然、保护自然的
(2)能量的转化和转移都是有方向性的。
3.辨析比较:能量守恒与机械守恒的区别
(1)机械能的守恒是有条件的——没有能量损失或额外的能量补充.因为机械能守恒是指一个物体只存在着动能和势能之间的转化时,机械能的总量将保持不变.如果存在机械能与其他形式的能之间的转化,则机械能总量发生改变,机械能不再守恒.例如,克服摩擦做功,机械能的总量将减少,损失的机械能转化为其他形式的能
人教版九年级物理第十四章内能的利用基础知识点
第十四章 内能的利用
知识网络构建
()J/kg W Q mq Q Vq Q Q Q ηη⎧⎪
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⎨⎪⎧⎨⎪⎪⎪⎪⎨⎪⎪⎪⎪⎪⎩⎩⎩⎧⎧⎪⎪⎪⎨⎪⎪⎩⎪⎪⎧⎪
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⎪=⎪⎪⎪⎨⎪⎪=⎪⎪⎩⎩=⎪⎪=放放有放吸放蒸汽机、内燃机、汽轮机等定义:某种燃料完全燃烧放出的热量与其质种类:结构汽油机工作过程热机内燃机结构柴油机工作过程能量转化热值定义内能的利用热机的能量损失热机的效率公式:热机的效率炉子的效率量之:提高效率的措比单位:气施:公式,⎧⎪⎪⎪⎪⎪⎪⎪⎪⎪⎪
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各种能量的转化能量的转化和守恒能量守恒定律的内容
永动机 高频考点透析
(一)内能的利用
1.利用内能来加热物体,如用热水袋取暖,用燃料燃烧放出的热来做饭。
2.利用内能来做功。如汽油机、柴油机等利用燃料燃烧释放的内能转化为机械能。 (二)热机
热机的种类很多,如蒸汽机、内燃机、汽轮机、喷气发动机等,所有热机在工作时能量转化的过程是相同的,即燃料燃烧使化学能转化为内能,然后通过做功,把内能转化为机械能。因此,热机就是利用内能来做功的机器,或者说热机就是把内能转化为机械能的机器。
内燃机是最常见的热机,其燃料——汽油或柴油是在它的汽缸内燃烧的。在汽缸内燃烧汽油的称为汽油机,燃烧柴油的称为柴油机。燃料在汽缸里面燃烧时生成高温、高压的燃气,用来推动活塞做功。 (三)汽油机和柴油机
(四)燃料的热值 1.燃料燃烧获得内能
燃料燃烧过程中,燃料的化学能转化为内能。 2.热值的概念
人教版九年级物理第十四章内能的利用基础知识点
第十四章 内能de 利用
知识网络构建
()J/kg W Q mq Q Vq Q Q Q ηη⎧⎪
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内燃机结构柴油机工作过程能量转化热值定义内能的利用热机的能量损失热机的效率公式:热机的效率炉子的效率量之:提高效率的措比单位:气施:公式,⎧⎪⎪⎪⎪⎪⎪⎪⎪⎪⎪
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各种能量的转化能量的转化和守恒能量守恒定律的内容
永动机
知识能力解读
(一)内能de 利用
1.利用内能来加热物体,如用热水袋取暖,用燃料燃烧放出de 热来做饭。
2.利用内能来做功。如汽油机、柴油机等利用燃料燃烧释放de 内能转化为机械能。 (二)热机
热机de 种类很多,如蒸汽机、内燃机、汽轮机、喷气发动机等,所有热机在工作时能量转化de 过程是相同de ,即燃料燃烧使化学能转化为内能,然后通过做功,把内能转化为机械能。因此,热机就是利用内能来做功de 机器,或者说热机就是把内能转化为机械能de 机器。 内燃机是最常见de 热机,其燃料——汽油或柴油是在它de 汽缸内燃烧de 。在汽缸内燃烧汽油de 称为汽油机,燃烧柴油de 称为柴油机。燃料在汽缸里面燃烧时生成高温、高压de 燃气,用来推动活塞做功。 (三)汽油机和柴油机
冲程名称吸气冲程压缩冲程做功冲程排气冲程示意图
新人教版九年级物理第十四章知识点总结
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第十四章 内能的利用知识点总结
一、 热机
1、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。
2、 如图所示: 现象分析:酒精灯燃烧化学能转化为内能,水
吸热汽化为水蒸气,水蒸气膨胀推动活塞做功,内能转化为机械能,内能减少,温度降低,水蒸气遇冷液化为小液滴。
热机的工作原理:燃料燃烧将化学能转化为内能,又通过做功将内能转化为机械能
3、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 。
(1)工作冲程:吸气、压缩、做功、排气。(能区分判断)
(2)能量的转化:压缩冲程:活塞压缩气体做功,活塞的机械能转化为气体的内能;
例如: 压缩硝化棉(图甲)、摩擦生热、搓手,滑滑梯、弯折铁丝等。
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;
例如:烧开水锅盖被顶起、暖壶塞子弹出、水沸腾时塞子弹出(图乙)等。
(3)四个冲程中,只有做功冲程对外做功,其余三个冲程靠飞轮惯性完成一个工作冲程中,活塞往复两次,飞轮转动两周,做功一次。
二、热机的效率
1、燃料的热值
水沸腾时的现象是:
(1)瓶塞被弹出;
(2)瓶口出现白雾;
(1)表示:不同燃料在燃烧时将化学能转变成内能的本领大小
(2)定义:单位质量某种燃料完全燃烧放出的热量叫做这种燃料的热值
(3)热值的符号:q 单位:焦每千克,符号为J / ㎏(焦每立方米,符号为J / m3)(4)意义:汽油的热值是4.6×107J/kg,其意义是1 kg汽油完全燃烧放出的热量是4.6×107J Δ:燃料的热值大小只与燃料的种类有关,与燃料的质量、燃烧状况等无关。
九上物理第十四章内能的利用知识点总结
第十四章内能的利用
知识点一、热机
【知识干货】
一、热机:内能转化为机械能
热机:内燃机、蒸汽机、喷气机等;主要内燃机类型:汽油机和柴油机。
二、内燃机:燃料在气缸内燃烧而产生动力;燃料燃烧是化学能转化为内能,产生动力是能能转化为机械能。
内燃机和柴油机的异同:
三、内燃机的四冲程:
吸气、压缩、做功、排气冲程
要求:①能识别四冲程的图形;②知道活塞运动方向;③会根据曲轴和飞轮的圈数、及活塞运动次数判断做功的次数;④会根据③中的问题计算做功多少。
注意:四冲程的判断注意进气口和排气口的开闭情况和活塞运动情况;活塞的运动情况要看曲轴在飞轮的位置,在接下来时刻是向上还是向下运动;一个周期内能有4个冲程,每个冲程活塞上下往返2次,曲轴和飞轮对应转2周,对外做功1次(注意4:2:1这几个数字的关系)。
另一点: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.只有做功冲程依靠气体推动完成。
四、燃料的热值
燃料是的热值是1kg或1m3的某种燃料完全燃烧放出的热量;这里重点强调“完
全”二字,即燃料的热值和这种燃料有没有完全燃烧是无关的,热值都是按1kg 或1m3且完全燃烧来计算的。热值只与种类有关,与形体,体积,质量无关;符号:q,单位J/kg或J/m3
公式:Q
放=qm或Q
放
=qV
五、热机的效率
1、热机效率: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.
2、热机效率低的原因:①燃料并未完全燃烧;②排出废气和散热;③热机的各部分零件之间有摩擦,要克服摩擦做功而消耗部分能量;④曲轴获得的机械能也未完全用来对外做功.
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人教版九年级物理(上)第十四章《内能的利用》知识点
第一节热机
1、内能的利用方式:⑴利用内能来加热;从能的角度看,这是内能的转移过程。⑵利用内能来做功;从能的角度看,这是内能转化为机械能。
2、热机:利用燃料的燃烧来做功的装置。内能转化为机械能(蒸气机——内燃机——喷气式发动机)
3、内燃机:将燃料燃烧移至机器内部燃烧,转化为内能且利用内能来做功的机器叫内燃机。它主要有汽油机和柴油机。
4、内燃机工作过程:吸气冲程、压缩冲程、做功冲程、排气冲程。在这四个阶段,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,而做功冲程是内燃机中唯一对外做功的冲程,是由内能转化为机械能。另外压缩冲程将机械能转化为内能。
第二节:热机
1、热机:
定义:热机是利用内能来做功,把内能转化为机械能的机器。
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:
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。
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。
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。
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。
①汽油机工作过程:
②柴油机工作过程:
3、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。
4、热值
燃料燃烧,使燃料的化学能转化为内能。
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。
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)。
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。
公式:、
①Q=qm m=Q
q q=
Q
m
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)。
②Q=qV V=Q
q q=
Q
V
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)。
物理意义:酒精的热值是3.0×107J/kg,它表示:1kg酒精完全燃烧放出的热量是3.0×107J。
煤气的热值是3.9×107J/m3,它表示:1m3煤气完全燃烧放出的热量是3.9×107J。
第二节热机的效率
1、热值:1kg某种燃料完全燃烧放出的热量,叫做这种燃料的热值。单位:J/kg,酒精的热值是3.0×107J/kg,它表示:1kg酒精完全燃烧放出的热量是3.0×107J。
关于热值的理解:
①注重“1kg”、“某种燃料”、“完全燃烧”。1kg:如果燃料的质量不是1kg,那么该燃料完全燃烧放出的热量就不是热值。某种燃料:说明热值与燃料的种类有关。完全燃烧:表明要完全烧尽
②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、体积等均无关。
2、热值公式:Q=mq或Q=Vq(其中m为燃料的质量,V为燃料的体积,q为燃料的热值)。火箭常用液态氢做燃料,是因为:液态氢的热值大,体积小便于储存和运输
3、热机的效率:热机用来做有用功的那部分能量和完全燃烧放出的能量之比叫做热机的效率。
公式:η=W
有用/ Q总= W
有用
/qm
热机效率低的原因:第一,燃料并未完全燃烧;第二,热机工作的排气冲程要将废气排出,而排出的气体中还具有内能,另外气缸壁等也会传走一部分内能;第三,由于热机的各部分零件之间有摩擦,需要克服摩擦做功而消耗部分能量;第四,曲轴获得的机械能也未完全用来对外做功,而有一部分传给飞轮以维持其继续转动,这部分虽然是机械能,但不能称之为有用功
提高热机效率的途径:(1)使燃料充分燃烧
(2)尽量减小各种热量损失 (3) 机件间保持良好的润滑、减小摩擦。
第三节:热机效率
影响燃料有效利用的因素:一是燃料很难完全燃烧,二是燃料燃烧放出的热量散失很多,只有一小部分被有效利用。
有效利用燃料的一些方法:把煤磨成粉末状、用空气吹进炉膛(提高燃烧的完全程度);以较强的气流,将煤粉在炉膛里吹起来燃烧(减少烟气带走的热量)。
热机的效率:热机用来做有用功的那部分能量和完全燃烧放出的能量之比叫做热机的效率。
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。 公式:总有用Q Q η Q 总=Q 有用η Q 有用= Q 总η 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。
热机能量损失的主要途径:废气内内、散热损失、机器损失。
提高热机效率的途径:① 使燃料充分燃烧,尽量减小各种热量损失;② 机件间保
持良好的润滑,减小摩擦。③在热机的各种能量损失中,废气带走的能量最多,设法利
用废气的能量,是提高燃料利用率的重要措施。
常见热机的效率:蒸汽机6%~15%、汽油机20%~30%、柴油机30%~45%
内燃机的效率比蒸汽机高,柴油机的效率比汽油机高。
第三节 能量的转化和守恒
1、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。
2、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。
能量守恒定律是自然界最重要、最普遍的基本定律。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
3、“第一类永动机”永远不可能实现,因为它违背了能量守恒定律。
九年级物理第十四章内能的利用单元测试题
一、单项选择题(每小题3分,共36分)
1、在火炉上烧饭,主要是利用内能来 ( )
A .做功
B .加热
C .做功并加热
D .以上说法都不对
2、一杯酒精减少一半后,则 ( )
A .热值和比热都不变
B .热值减半、比热不变
C .热值和比热都减半
D .热值不变、比热减半
3、下图所示是汽油机工作时各种冲程的示意图,其中表示做功冲程的是 ( )