1、1第十四章内能的利用知识梳理及测试题第一节 热机1、内能的利用方式： 利用内能来加热；从能的角度看，这是内能的转移过程。 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。 内能转化为机械能（蒸气机 内燃机喷气式发动机）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。它主要有汽油机和柴油机。4、内燃机工作过程：吸气冲程、压缩冲程、做功冲程、排气冲程。在这四个阶段，吸气冲程、压缩冲程和排气冲程是依靠飞轮的惯性来完成的，而做功冲程是内燃机中唯一对外做功的冲程，是由内能转化为机械能。另外压缩冲程将机械能转化为内能。5、汽油机和
2、柴油机的比较：汽油机 柴油机不同点 构造：顶部有一个火花塞。 顶部有一个喷油嘴。吸气冲程 吸入汽油与空气的混合气体 吸入空气点燃方式 点燃式 压燃式效率 低 高应用 小型汽车、摩托车 载重汽车、大型拖拉机相同点冲程：活塞在往复运动中从汽缸的一端运动到另一端。一个工作循环活塞往复运动 2 次，曲轴和飞轮转动 2 周，经历四个冲程，做功 1 次。第二节 热机的效率1、热值：1kg 某种燃料完全燃烧放出的热量，叫做这种燃料的热值。单位：J/kg，酒精的热值是3.010J/kg，它表示：1kg 酒精完全燃烧放出的热量是 3.0107J。关于热值的理解： 注重 “1kg”、“某种燃料”、“完全燃烧”。1
3、kg：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 热值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。2、热值公式：Q=mq 或 Q=Vq(其中 m 为燃料的质量，V 为燃料的体积，q 为燃料的热值)。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3、 热机的效率：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：=W 有用/ Q 总= W 有用/qm热机效率低的原因：第一，燃料并未完全燃烧；第二，热机工作的排气冲程要将废气排出，而排出的
4、气体中还具有内能，另外气缸壁等也会传走一部分内能；第三，由于热机的各部分零件之间有摩擦，需要克服摩擦做功而消耗部分能量；第四，曲轴获得的机械能也未完全用来对外做功，而有一部分传给飞轮以维持其继续转动，这部分虽然是机械能，但不能称之为有用功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、减小摩擦。第三节 能量的转化和守恒1、能量的转移与转化：能量可以从一个物体转移到另一个物体，如发生碰撞或热传递时;也可以从一种形式转化为另一种形式，如太阳能电池、发电机等。2、能量守恒定律：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
5、从一个物体转移到另一个物体，而在转化和转移的过程中，能的总量保持不变。能量守恒定律是自然界最重要、最普遍的基本定律。大到天体，小到原子核，也无论是物理学问题还2是化学、生物学、地理学、天文学的问题，所有能量转化的过程，都遵从能量守恒定律3、 “第一类永动机”永远不可能实现，因为它违背了能量守恒定律。测试题1、热机：定义：热机是利用内能来做功，把 能转化为 能的机器。热机的种类：蒸汽机、内燃机（汽油机和柴油机） 、汽轮机、喷气发动机等内燃机：内燃机活塞在汽缸内往复运动时，从气缸的一端运动到另一端的过程，叫做一个冲程。四冲程内燃机包括四个冲程： 冲程、 冲程、 冲程、 冲程。在单缸四冲程内燃机中，
6、上述四冲程为一个工作循环，每个工作循环曲轴转 周，活塞上下往复 次，做功 次。在这 四 个 冲 程 中 只 有 冲 程 是 燃 气 对 活 塞 做 功 ， 而 其 它 三 个 冲 程 是 依 靠 来 完 成 的 。 压 缩 冲 程 将 能 转 化 为 能 。 做 功 冲 程 是 由 能 转 化 为 能 。（1）汽油机工作过程：（ 2） 柴 油 机 工 作 过 程 ： 3、汽油机和柴油机的比较： 汽油机的气缸顶部是 ； 柴油机的气缸顶部是 。汽油机吸气冲程吸入气缸的是 ；柴油机吸气冲程吸入气缸的是 。汽油机做功冲程的点火方式是 式；柴油机做功冲程的点火方式是 式。柴油机比汽油及效率高，比较经济，
7、但笨重。汽油机和柴油机在运转之前都要靠外力辅助启动。4、热值燃料燃烧，使燃料的 能转化为 能。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。用符号 表示。单位：固体燃料的热值的单位是 、气体燃料的热值的单位是 。热值是燃料本身的一种特性，只与 有关，与燃料的形态、质量、体积、是否完全燃烧等无关。物理意义：酒精的热值是 3.0107J/kg，它表示： 。煤气的热值是 3.9107J/m3，它表示： 。第三节：热机效率影响燃料有效利用的因素：一是 ，二是 。有效利用燃料的一些方法：把煤磨成粉末状、用空气吹进炉膛（提高燃烧的完全程度） ；以较强的气流，将煤粉在炉膛里吹起来燃烧（减少烟气带走的热量） 。热机的效率：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。热机的效率是热机性能的一个重要标志，与热机的功率无关。3公式： = Q 总 = Q 有用 = 由于热机在工作过程中总有能量损失，所以热机的效率总 。热机能量损失的主要途径：废气内能、散热损失、机器损失。提高热机效率的途径： 使燃料充分燃烧，尽量减小各种热量损失； 机件间保持良好的润滑，减小摩擦。在热机的各种能量损失中， 带走的能量最多，设法利用 的能量，是提高燃料利用率的重要措施。
