1、1机械能与内能的相互转化图 1241一 改变物体内能的另一种方式做功1做功可以改变物体的内能例如当我们用铁锤敲打铁钉时,铁锤对铁钉做了功,铁钉的温度会_,内能_,由此可见做功也能改变物体的内能做功改变内能实质上是内能和机械能之间的转化2热传递和做功是改变物体内能的两种方式方式 涉及的能量种类 实质 效果2热传递 内能 内能的转移做功 机械能、内能 机械能与内能的相互转化等效二 热机1热机:热力发动机的简称,它是将燃料燃烧产生的高温、高压燃气的_能转化为_能的装置2内燃机:热机的种类很多,内燃机是热机的一种,汽油机和_都是内燃机3工作循环:包括_、_、_、_四个冲程在一个工作循环中,活塞共来回往
2、复_次,曲轴转动_周在压缩冲程中,_能转化为_能;在做功冲程中,_能转化为_能三 燃料的热值1定义:燃料完全燃烧放出的_,叫作这种燃料的热值2物理意义:燃料的热值是反映燃料释放能量本领大小的物理量,是燃料的性能之一3特性:燃料的热值只取决于燃料的_,而与燃料的多少、燃烧程度无关对某种燃料来说,它是一个确定的数值4单位:在国际单位制中,热值的单位是_拓展 许多情况下气体燃料以 J/m3作为热值单位,例如通常情况下天然气的热值为8.7107J/m3,表示 1 m3天然气完全燃烧时放出 8.7107J 的热量5热量的计算:同种燃料完全燃烧时放出的热量与燃料的质量(或体积)成_,可用公式_表示类型一
3、改变内能的方式例 1 下列实例中,通过做功方式改变物体内能的是( )A阳光晒热棉被B锯木头时锯条变热C用热水袋取暖3D冷气使房间内温度降低方法指导判断内能改变方式的方法类型二 热机例 2 如图 1242 所示,工作中的四冲程汽油机正处于_冲程,该冲程将_转化为机械能若该汽油机飞轮的转速为 2400 r/min,则每秒飞轮转过_圈,完成_个冲程,对外做功_次图 1242方法指导识别热机冲程、计算做功次数的方法(1)识别热机冲程的方法:识 别 热 机 冲 程 看 气 门 两 气 门 均 关 闭 的 是 压 缩 或 做 功 冲 程 , 有 一个 气 门 打 开 的 是 吸 气 或 排 气 冲 程看
4、活 塞 活 塞 向 上 运 动 的 是 压 缩 或 排 气 冲 程 , 向 下运 动 的 是 做 功 或 吸 气 冲 程看 火 花 塞 火 花 塞 点 火 的 是 做 功 冲 程看 能 量 转 化 将 机 械 能 转 化 为 内 能 的 是 压 缩 冲 程 ,将 内 能 转 化 为 机 械 能 的 是 做 功 冲 程 )(2)做功次数的计算方法:先将每分钟的转数转化为每秒钟的转数,再利用“轮轴转动一圈完成两个冲程” “一个工作循环的四个冲程中只有一个做功冲程”进行计算类型三 燃料的热值例 3 对于燃料的热值,下列说法中正确的是( )A燃料的热值跟燃料燃烧时放出的热量成正比B燃料没燃烧时就没有热
5、值4C就某种确定的燃料而言,它的热值是一个确定的值,跟燃料的质量及燃料燃烧放出的热量无关D容易燃烧的燃料热值一定大易错警示(1)热值等于燃料完全燃烧放出的热量与燃料质量的比值,但燃料的热值是燃料的一种属性,其大小与燃料的种类有关,而与燃料的质量、燃烧程度、放出热量的多少均无关(2)热值反映的是燃料燃烧放热的本领,并不表示放热的多少燃料燃烧放热的多少不仅与燃料的热值有关,还与燃料的质量、燃料燃烧的程度有关类型四 热值与比热容综合的热量的计算例 4 某学习小组同学想研究酒精灯烧水时的热效率他们用酒精灯给 100 g 水加热,经过一段时间测得水温升高了 60 ,消耗了 4.2 g 酒精已知:水的比热
6、容为4.2103J/(kg),酒精的热值为 3107J/kg.则此过程中水吸收的热量为_,4.2 g 酒精完全燃烧放出的热量为_,酒精灯烧水时的热效率为_易混辨析区分不同的热量事件,使用对应的热量计算公式物体升温吸热或降温放热对应公式为 Q cmt,燃料燃烧放热对应的公式为 Q mq.5课堂反馈(九)A改变物体的内能 热机 1图 C1241 甲说明:_可以改变物体的内能;图乙说明:_可以改变物体的内能6图 C12412下列实例中,属于内能转化为机械能的是( )A冬天,人们常常搓手取暖B烧开水时,水蒸气将壶盖顶起C钻木取火D用打气筒给篮球打气时筒壁温度升高3如图 C1242 所示是演示点火爆炸的
7、实验装置,按动电火花发生器的按钮,点燃盒内酒精,盒盖被打出去这是因为酒精燃烧产生的燃气对外_,燃气的_能转化为盒盖的_能,这与四冲程汽油机的_冲程的能量转化相同图 C12424汽车已经走进很多现代家庭,图 C1243 所示为四冲程汽油机汽缸的工作示意图,按吸气、压缩、做功、排气的顺序排列,下列排序正确的是( )图 C1243A乙、丙、甲、丁 B甲、丁、乙、丙C丁、甲、丙、乙 D丙、丁、甲、乙7课堂反馈(九)B热值的概念及计算 1如图 C1244 所示的实验中,通过观察比较_来间接比较质量相同的不同燃料充分燃烧时放出的热量烧杯中所装的液体种类应_,质量应_(以上两空均选填“相同”或“不同”)图
8、C12442焦炭的热值为 3.0107J/ kg,表示的物理意义是_用去一半,则剩下的一半热值是_完全燃烧 2 kg 焦炭放出的热量为_3燃料的燃烧是一种_变化,在燃料燃烧的过程中,燃料的_能转化为_能,也就是通常所说的释放出_4下列关于热值的描述,正确的是( )A使燃料燃烧更充分,可以增大热值B增加燃料的质量,可以增大热值C燃料燃烧释放的热量越多,热值越大8D燃料的热值与燃料的质量和燃料状况无关5天然气是一种清洁能源,完全燃烧 1 m3的天然气放出的热量相当于完全燃烧多少千克的焦炭放出的热量?(天然气的热值约为 8.7107J/m3,焦炭的热值为 3.0107J/kg)详解详析9【新知梳理】
9、一、1.升高 增加二、1.内 机械 2.柴油机 3.吸气 压缩 做功 排气 两 两 机械 内 内 机械三、1.热量与燃料的质量之比 3.种类 4.J/kg(或 J/m3) 5.正比 Q mq(或 Q Vq)【应用示例】例 1 B 解析阳光晒热棉被,属于热传递改变物体的内能, A 不符合题意;锯木头时锯条变热,是因克服摩擦力做功而发热,属于做功改变物体的内能, B 符合题意;用热水袋取暖,属于热传递改变物体的内能, C 不符合题意;冷气使房间内温度降低,属于热传递改变物体的内能, D 不符合题意例 2 做功 内能 40 80 20解析火花塞点火,说明是做功冲程做功冲程是将内能转化为机械能;240
10、0 r/min40 r/s;飞轮每转动一圈,完成两个冲程,所以 40 圈完成 80 个冲程每四个冲程为一个工作循环,其中只有一个冲程对外做功,所以 80 个冲程中对外做功 20 次例 3 C 解析燃料的热值是燃料的一种属性,只取决于燃料的种类,与燃料的质量和燃烧情况等无关, A、 B、 D 不符合题意, C 正确例 4 2.5210 4J 1.2610 5J 20%解析水吸收的热量为 Q 吸 c 水 m(tt 0)4.210 3J/(kg)0.1 kg60 2.5210 4J4.2 g 酒精完全燃烧放出的热量为 Q 放mq4.210 3 kg3107J/kg1.2610 5J酒精灯烧水时的热效率: Q吸Q放20%.2.52104J1.26105J【课堂反馈】 A1热传递 做功2 B 3做功 内 机械 做功4 C【课堂反馈】 B1温度计示数升高的值 相同 相同1021 kg 的焦炭完全燃烧放出的热量是 3.0107J3010 7J/ kg 610 7J3能量 化学 内 热量4 D 5.2.9 kg