《妙讲巧学物理讲义》九级-热机

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1、《妙讲巧学物理讲义》九年级MR.Zhang-5-《妙讲巧学物理讲义》九年级MR.Zhang第十六章热和能第四节热机获得内能的一个重要途径——燃料的燃烧燃料燃烧：化学能转化为内能。1、内能的利用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。能的转化：内能转化为机械能燃料的化学能通过燃烧转化为内能，又通过做功把内能转变成机械能，这是热机的原理。常见的热机有蒸汽机、内燃机、汽轮机、喷气发动机等。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。内燃机分为汽

2、油机和柴油机两大类。活塞在内燃机的汽缸里往复运动时，从汽缸的一端运动到另一端的过程，叫做一个冲程。多数内燃机是由吸气、压缩、做功、排气四个冲程的不断循环来保证连续工作的。内燃机工作的四个冲程中，只有做功冲程时燃气对活塞做功，其他三个冲程要靠飞轮的惯性来完成。在开始运转时，要靠外力先使飞轮和曲轴运动起来，由曲轴通过连杆带动活塞运动，之后内燃机才能自己工作。每完成一个循环，活塞往复两次，飞轮转动两周。4、燃料的热值⑴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。⑵单位：J/kg⑶关于热值的理解：①　对于热值的概念，要注重理解三个关键词“1kg”、“某种燃料”、“完全燃

3、烧”。1kg是针对燃料的质量而言，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，否则1kg燃料化学能转变成内能就不是该热值所确定的值。②热值反映的是某种物质的一种燃烧特性，同时反映出不同燃料燃烧过程中，化学能转变成内能的本领大小，也就是说，它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。⑷公式：Q＝mq（q为热值）。实际中，常利用Q吸＝Q放即cm(t-t0)=ηqm′联合解题。⑸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

4、。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。⑹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⑺炉子的效率：①　定义：炉子有效利用的热量与燃料完全燃烧放出的热量之比。-5-《妙讲巧学物理讲义》九年级MR.Zhang②　公式：η=Q有效/Q总=cm(t-t0)/qm′5、热机效率：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、尽量减小摩擦。例1质量为3kg的石油，用去1/3

5、后，剩下的石油（）A、比热容变为原来的2/3，热值不变B、比热容不变，热值变为原来的2/3C、比热容和热值均为原来的2/3D、比热容和热值都不变分析：1kg某种燃料完全燃烧放出的热量，叫做这种燃料的热值。它反映的时燃料的特性，其大小与燃料质量、是否完全燃烧、放出的热量无关，但在数值上等于一定质量的燃料完全燃烧放出的热量（Q）与（m）的比值。例2有一个太阳能热水器，在晴天气温为20℃时，每天将50kg的水加热至50℃，那么每天节约多少煤气？（煤气大的热值q=3.9×107J/m3）分析：在热水器里，水吸收的时太阳的辐射热，温度升高，如果这些热量由燃烧煤气来获得，根据煤气的热值即可

6、求得需要多少煤气。这部分煤气即为每天至少可以节约下来的那部分。解：50kg的水从20℃加热至50℃吸收的热量为Q吸=cmΔt=4.2×103J/（㎏·℃）×50kg×(50℃－20℃)=6.3×106J实际上，煤气燃烧所放的热量并不能完全被水吸收，即燃烧效率总小于1，因此实际可节约的煤气比计算出的数值更大。图15-111、汽油机的一个工作循环是由四个冲程组成，其中在做功冲程中燃气对活塞做功，实现了___________能向___________能的转化．图15-11表示的是汽油机的________冲程（填冲程的名称）．2、汽油的热值是4.6×107J/kg，表示的意义是，现有汽

7、油500g，若燃烧一半，剩余汽油的热值是________J/kg.3、西气东输主干线西起塔里木盆地的轮南油气田，向东途经九个省区，最终到达上海，总计年输送天然气1.2×1010m3，即年输气质量为_____kg。若这些天然气完全燃烧放出的热量是_______J。（管道内天然气密度为6kg/m3，天然气的热值是5×107J/kg）4、一台内燃机运行时各种能量损耗大致为：汽缸散热损失占25％，废气带走的能量占30％，摩擦等机械损耗占10％，则它的机械效率为。5、下列有关四冲程内燃机的叙述中，不正