2019中考九年級(jí)物理內(nèi)能的利用知識(shí)點(diǎn)講解

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九年級(jí)物理內(nèi)能的利用知識(shí)點(diǎn)講解

第一節(jié)：內(nèi)能的利用

內(nèi)能的利用方式

利用內(nèi)能來加熱：實(shí)質(zhì)是熱傳遞。

利用內(nèi)能來做功：實(shí)質(zhì)是內(nèi)能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能。

第二節(jié)：熱機(jī)

1、熱機(jī)：

定義：熱機(jī)是利用內(nèi)能來做功，把內(nèi)能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能的機(jī)器。

熱機(jī)的種類：蒸汽機(jī)、內(nèi)燃機(jī)(汽油機(jī)和柴油機(jī))、汽輪機(jī)、噴氣發(fā)動(dòng)機(jī)等

2、內(nèi)燃機(jī)：

內(nèi)燃機(jī)活塞在汽缸內(nèi)往復(fù)運(yùn)動(dòng)時(shí)，從氣缸的一端運(yùn)動(dòng)到另一端的過程，叫做一個(gè)沖程。

四沖程內(nèi)燃機(jī)包括四個(gè)沖程：吸氣沖程、壓縮沖程、做功沖程、排氣沖程。

在單缸四沖程內(nèi)燃機(jī)中，吸氣、壓縮、做功、排氣四個(gè)沖程為一個(gè)工作循環(huán)，每個(gè)工作循環(huán)曲軸轉(zhuǎn)2周，活塞上下往復(fù)2次，做功1次。

在這四個(gè)沖程中只有做功沖程是燃?xì)鈱?duì)活塞做功，而其它三個(gè)沖程(吸氣沖程、壓縮沖程和排氣沖程)是依靠飛輪的慣性來完成的。

壓縮沖程將機(jī)械能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能。

做功沖程是由內(nèi)能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能。

3、汽油機(jī)和柴油機(jī)的比較：

①汽油機(jī)的氣缸頂部是火花塞;

柴油機(jī)的氣缸頂部是噴油嘴。

②汽油機(jī)吸氣沖程吸入氣缸的是汽油和空氣組成的燃料混合物;

柴油機(jī)吸氣沖程吸入氣缸的是空氣。

③汽油機(jī)做功沖程的點(diǎn)火方式是點(diǎn)燃式;

柴油機(jī)做功沖程的點(diǎn)火方式是壓燃式。

④柴油機(jī)比汽油及效率高，比較經(jīng)濟(jì)，但笨重。

⑤汽油機(jī)和柴油機(jī)在運(yùn)轉(zhuǎn)之前都要靠外力輔助啟動(dòng)。

4、熱值

燃料燃燒，使燃料的化學(xué)能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能。

定義：1kg某種燃料完全燃燒放出的熱量，叫做這種燃料的熱值。用符號(hào)q表示。

單位：固體燃料的熱值的單位是焦耳每千克(J/kg)、氣體燃料的熱值的單位是焦耳每立方米(J/m3)。

熱值是燃料本身的一種特性，只與燃料的種類有關(guān)，與燃料的形態(tài)、質(zhì)量、體積、是否完全燃燒等無關(guān)。

公式：

①Q(mào)=qmm=q(Q)q=m(Q)

Q——放出的熱量——焦耳(J);q——熱值——焦耳每千克(J/kg);m——燃料質(zhì)量——千克(kg)。

②Q=qVV=q(Q)q=V(Q)

Q——放出的熱量——焦耳(J);q——熱值——焦耳每立方米(J/m3);V——燃料體積——立方米(m3)。

物理意義：酒精的熱值是3.0×107J/kg，它表示：1kg酒精完全燃燒放出的熱量是3.0×107J。

煤氣的熱值是3.9×107J/m3，它表示：1m3煤氣完全燃燒放出的熱量是3.9×107J。

第三節(jié)：熱機(jī)效率

影響燃料有效利用的因素：一是燃料很難完全燃燒，二是燃料燃燒放出的熱量散失很多，只有一小部分被有效利用。

有效利用燃料的一些方法：把煤磨成粉末狀、用空氣吹進(jìn)爐膛(提高燃燒的完全程度);以較強(qiáng)的氣流，將煤粉在爐膛里吹起來燃燒(減少煙氣帶走的熱量)。

熱機(jī)的效率：熱機(jī)用來做有用功的那部分能量和完全燃燒放出的能量之比叫做熱機(jī)的效率。

熱機(jī)的效率是熱機(jī)性能的一個(gè)重要標(biāo)志，與熱機(jī)的功率無關(guān)。

公式：

Q總=η(Q有用)Q有用=Q總η

由于熱機(jī)在工作過程中總有能量損失，所以熱機(jī)的效率總小于1。

熱機(jī)能量損失的主要途徑：廢氣內(nèi)內(nèi)、散熱損失、機(jī)器損失。

提高熱機(jī)效率的途徑：①使燃料充分燃燒，盡量減小各種熱量損失;②機(jī)件間保持良好的潤滑，減小摩擦。③在熱機(jī)的各種能量損失中，廢氣帶走的能量最多，設(shè)法利用廢氣的能量，是提高燃料利用率的重要措施。

常見熱機(jī)的效率：蒸汽機(jī)6%～15%、汽油機(jī)20%～30%、柴油機(jī)30%～45%

內(nèi)燃機(jī)的效率比蒸汽機(jī)高，柴油機(jī)的效率比汽油機(jī)高。

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