14.1内能的利用

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1、第一节内能的利用第十四章九年义务教育三年制初中物理第二册内能的利用热机定义：1千克某种燃料完全燃烧放出的热量，叫做这种燃料的热值。单位：焦/千克（J/kg）燃料的热值利用内能直接加热物理意义：单位质量燃料完全燃烧过程中释放热量本领大小的。利用内能做功内能利用热机内燃机汽油机柴油机构造火箭内能利用及热机效率和环境保护工作原理构造工作原理知识结构一、燃料极其热值右图表示一个四口人之家使用某种燃料时的月消耗量。使用不同燃料，消耗量是不同的.为什么？一、燃料极其热值1.燃料的热值：热值是燃料的特性，不是所有物质都具有的特性。它反映的是燃料燃烧过程中所释放热量本来大小的物理量。燃料热值

2、的意义：表示相同质量的燃料完全燃烧时放出的热量不同。有效利用燃料，提高燃料的利用率。内能的利用利用内能来加热利用内能来做功几种燃料的热值（焦/千克）氢1.4×108汽油4.6×107酒精3.0×107柴油3.3×107煤气（约）3.9×107煤油4.6×107天然气7.1~8.8×107烟煤（约）2.9×107无烟煤（约）3.4×107焦炭3.0×107木炭3.4×107干木柴（约）1.2×107（J·m-3）（J·m-3）2.有效利用燃料炉子有效利用的热量与燃料完全燃烧放出的热量之比，叫做炉子的效率。提高锅炉的效率和燃料的利用率的措施：1.把煤磨成煤粉，用空气吹进炉膛，可以

3、燃烧得比较完全。2.不烧煤粉而烧煤粒，加大送风量，把煤粒在炉膛里吹起来燃烧，可以燃烧得更充分。3.用各种办法加大受热面，可以减少烟气带走的热量。二、内能的利用1.利用内能来加热内能的一个重要应用就是直接用它来加热物体。各家各户都自己生火炉来取暖，不但效率低，能源消耗大，而且排出的废气还会污染环境。二、内能的利用采用暖气设备，用锅炉来产生热水或水蒸汽，给各家各户的散热片供热，就可以既提高效率，又改善环境卫生。问题思考：目前大多数现代化的交通工具仍然是依靠热机把内能转化为机械能来工作的，现代化的火电站、热电站也同样是靠热机把内能转化为机械能，然后带动发电机发电。怎样利用内能来做功

4、呢？2.利用内能来做功燃料的化学能转化为内能，传给水和水蒸气，水蒸气把塞子冲出去，内能转化为塞子的机械能。实验：内能转化为机械能三、内燃机利用内能来做功的机器叫热机。内燃机是热机的一种。内燃机汽油机柴油机利用汽油作燃料的机器。利用柴油作燃料的机器。1、汽油机的基本结构进气门进气门进气门活塞活塞活塞气缸气缸气缸火花塞火花塞火花塞排气门排气门排气门连杆连杆连杆曲轴曲轴曲轴2、汽油机的工作过程汽油机是在气缸内燃烧汽油，生成高温高压的燃气，使燃气推动活塞做功。汽油机是利用四个冲程循环工作的。吸气冲程压缩冲程做功冲程排气冲程开机关机3热机的工作原理吸气冲程在吸气冲程中，进气门打开，排气

5、门关闭，活塞由上端向下运动，此时，汽油和空气组成的燃料混合物从进气门吸入气缸。压缩冲程进气门和排气门都关闭，活塞由下向上运动，燃料混合物被压缩，混合气体的压强增大，温度升高。做功冲程在压缩冲程末尾时，火花塞产生电火花，使燃料猛烈燃烧，产生高温高压的燃气，高温高压的燃气推动活塞向下运动，并通过连杆带动曲轴转动。排气冲程进气门关闭，排气门打开，活塞由下向上运动，把废气排出气缸。活塞又向下运动，开始下一个工作循环。汽油机的四个冲程中只有做功冲程对活塞做功，其它三个冲程要靠飞轮的惯性来完成。汽油机完成四个冲程叫一个工作循环，完成一个工作循环，曲轴转二周，对外做功一次。重点难点解析柴油

6、机和汽油机的相同点：1、基本构造和主要部件的作用相似。重点难点解析2、每个工作循环都一样，由吸气、压缩、做功、排气四个冲程组成。3、四个冲程中，只有做功冲程对外做功。4、在一个工作循环中，活塞往复两次，曲轴转动两周，飞轮转两圈，做功一次。柴油机和汽油机的不同点：1、构造：柴油机的气缸顶部没有火花塞，而是一个喷油嘴。重点难点解析2、吸入物质：汽油机吸入的是汽油和空气的燃料混合物，而柴油机吸入的是空气。3、点火方式：点火方式不同，汽油机为点燃式，柴油机为压燃式。4、效率：柴油机比汽油机的效率高。火箭起源于中国，是我国古代重大发明之一。四、火箭我国宋代发明的火箭如图。它的构造是在鸟

7、模型上扎几个火药筒，筒的前端是封闭的，点燃火药时，火药燃烧生成的燃气以很大的速度向后喷出，“鸟”就向前飞出。现代火箭原理同古代火箭相同，但构造要复杂得很多。四、火箭火箭发动机工作时，燃料在氧化剂的作用下在燃烧室里燃烧，产生高温燃气，燃气通过喷管向后高速喷出，对火箭产生推力，把火箭发射出去。现代火箭除了单级火箭外，还出现了多级火箭。五热机效率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，叫做热机效率。废气内能散热损失机械损失有用机械能高温高压燃气燃料完全燃烧放出的能量提高热机效率的途径1、热机的效