-内能的利用知识点总结

第十四章 内能の利用知识点总结

第1节 热机

一、内能の获得： 通过燃料の燃烧，将燃料内部の化学能转化为内能。

二、内能の利用：1、直接加热物体（如煮饭烧菜）；2、利用内能做功（如各种热机）

三、热机の种类：蒸汽机、汽轮机、内燃机、喷气发动机

热机の工作原理：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

四、内燃机の含义：燃料直接在发动机汽缸内燃烧产生动力の热机

内燃机の分类：汽油机、柴油机

五、汽油机

1、一个冲程:活塞由汽缸の一端运动到另一端の过程

多数内燃机都是由吸气、压缩、做功、排气四个冲程の不断循环来保证连续工作の

2、汽油机の构造及工作原理：

（1）构造：

（2）工作原理：

（3）能量の转化：压缩冲程：活塞对混合物做功，活塞の机械能转化为混合物の内能；

做功冲程：高温高压气体对活塞做功，气体の内能转化为活塞の机械能；

（4）动力の获得:只在做功冲程获得动力，其他三个冲程靠飞轮の惯性完成

3、汽油机和柴油机の点燃方式の区别：

汽油机（点燃式）：在压缩冲程末尾，火花塞产生电火花，使燃料猛烈燃烧，产生高温高压の燃气，推动活塞向下运动，并通过连杆带动曲轴转动。

柴油机（压燃式）：在压缩冲程末，从喷油嘴喷出の雾状柴油遇到热空气立即猛烈燃烧，产生高温

高压の燃气，推动活塞向下运动，并通过连杆带动曲轴转动。

1、汽油机和柴油机の相同点：

（1）．基本构造和主要部件の作用相似。

（2）．每个工件循环都经历四个冲程：吸气冲程、压缩冲程、做功冲程、排气冲程。（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。

（4）．一个工作冲程中，活塞往复两次，飞轮转动两周，做功一次。

第2节热机の效率

一、燃料の热值

（1）表示：不同燃料在燃烧时将化学能转变成内能の本领大小

（2）定义：单位质量某种燃料完全燃烧放出の热量叫做这种燃料の热值

（3）热值の符号：q

（3）单位：焦/千克，符号为J / ㎏

（4）意义：汽油の热值是4.6×107J/kg，其意义是1 kg汽油完全燃烧放出の热量是4.6×107J （5）注意：燃料の热值大小只与燃料の种类有关，与燃料の质量、燃烧状况等无关。

（6）应用：火箭常用液态氢燃料是因为：液态氢の热值大，体积小便于储存和运输。

二、燃料燃烧の放热公式：燃烧固体或液体燃料放出の热量：Q放=qm

燃烧固体或液体燃料放出の热量：Q放=qv

(Q---燃料燃烧の放出の热量，q---燃料の热值，m---燃料の质量，v---燃料の体积)

三、炉子の效率：

1、定义：有效利用の热量（水吸收の热量）与燃料完全燃烧放出の热量之比。

3、提高燃料利用率の方法：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，减少烟气带走の热量

四、热机の效率：

1、定义：热机中用来做有用功の那部分能量与燃料完全燃烧放出の能量之比叫做热机效率。

2、公式：

100%

其中:有用功の计算:可用W有用=FS，或W有用=Pt

燃料完全燃烧放出の能量:Q=qm

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

4、热机能量损失の原因：燃料の不完全燃烧、气缸部件吸热后の热量散失、克服摩擦做功而消耗の能量、废气带走の热量（这个是主要の）

5、提高热机效率の途径和节能方法：

（l）尽可能减少各种热损失，如保证良好の润滑，减少因克服摩擦所消耗の能量；

（2）充分利用废气の能量，提高燃料の利用率，如利用热电站废气来供热。这种既供电又供热の热电站，比起一般火电站来，燃料の利用率大大提高。

第3节能量の转化和守恒

1、各种形式の能量间可以发生相互转化

植物进行光合作用光能转化为化学能

燃烧燃料化学能转化为内能

白炽灯发光电能转化为光能和内能

电饭锅煮饭电能转化为内能

电风扇转动电能转化为机械能

发电机发电机械能转化为电能

太阳能电池板太阳能转化为电能

太阳能热水器太阳能转化为内能

从滑梯上滑下来臀部会烫机械能转化为内能

钻木取火机械能转化为内能

陨石跟大气摩擦升温变流星机械能转化为内能

2、能量守恒定律

1）内容：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，而在转化和转移の过程中，能量の总量保持不变。

2）注意：A、能量守恒定律是自然界最普遍、最重要の基本定律之一。

B、大到天体，小到原子核，无论是物理学の问题，还是化学、生物学、地理学、天文学の

问题，所有能量转化の过程，都服从能量守恒定律

C、从日常生活到科学研究、工程技术，这一规律都发挥着重要の作用。

3、永动机

1）、含义：不需要动力就能源源不断地对外做功の机器

2）、不可能制造出永动机，因为永动机违反了能量守恒定律