内能的利用
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初三物理内能的利用温度:表示物体的冷热程度,是分子运动剧烈程度的标志。
热运动:物体内部大量分子的无规则运动。
内能:物体内所有分子的动能和分子间相互作用的势能的总和。
一切物体在任何情况下都具有内能。
内能是物体的内能,不是个别分子或少数分子所具有的,而是物体内所有分子的动能和分子间相互作用的势能的总和,故单纯考虑一个分子的动能和势能是没有意义的。
内能与温度、质量(即物体内部分子的多少)、体积、状态有关,但与物体是否运动、运动速度、被举起的高度无关。
内能具有不可测量性,即不能准确知道一个物体具有内能的具体数值。
改变内能的方式:1.做功。
实质:内能与其他形式的能相互转化,既可以将其他形式的能转化为内能,也可以将内能转化为其他形式的能。
条件:外界对物体做功或物体对外界做功。
方式:内能增加——压缩体积、摩擦生热、锻打、拧弯;内能减小——气体膨胀、爆破。
2.热传递。
实质:以内能的形式从一个物体向另一个物体直接传递,即内能由高温物体转移到低温物体。
条件:不同物体或同一物体的不同部分存在温度差。
方式:热传导,固体;热对流,液体和气体;热辐射,不需要介质。
温差越大的两个物体,吸热或放热越快。
热量:热传递是内能的转移,转移内能的多少叫做热量。
在现代社会,人类所用能量的大部分仍然来自于各种燃料的燃烧。
热值:质量为m的某种燃料完全燃烧放出的热量为Q,则Q :m就是这种燃料的热值。
对于某种确定的燃料来说,它是一个确定的数值。
热值只与燃料的种类有关,与燃料的质量、体积、形状、是否完全燃烧、放热的多少均无关。
热值是燃料本身的一种特性,反映了不同燃料在燃烧过程中化学能转化为内能的本领的大小,即燃料燃烧时释放能量本领的大小。
不是任何物质都具有热值,如石块、钢铁等没有热值。
热值只是燃料的固有特性。
燃料燃烧时放出热量的公式:Q=mq或Vq。
燃料燃烧时放出的热量受三个因素的影响:即热值、质量或体积、燃烧的完全程度。
燃料不完全燃烧的危害:浪费资源或能源,污染环境。
内能的利用知识点
内能是物体内部分子、原子等微观粒子的热运动能量的总和,是热力学基本概念之一。
内能的大小取决于物体的温度、压力和组成等因素,是描述物体内部热运动状态的重要物理量。
在热力学和能量转化过程中,内能的利用具有重要意义,能够帮助我们理解和分析许多自然现象和工程问题。
内能的利用涉及到多个知识点,下面将对内能的利用进行详细介绍:
1. 热力学第一定律:热力学第一定律也称能量守恒定律,它表明能量在系统内的转移和转化是有限制的。
内能的利用要符合热力学第一定律的要求,能量的输入与输出需要达到平衡,以保证能量守恒。
2. 热机的工作原理:热机是利用内能转化为机械能的装置,其工作原理基于热力学循环。
内能的利用通过热机能够将热能转化为功,实现能量的有效利用。
3. 热传导和热辐射:内能的传递和利用涉及热传导和热辐射的过程。
热传导是物体内部的能量传递方式,而热辐射是通过辐射的方式传递能量。
在能量转化和利用过程中,热传导和热辐射的机制起着重要作用。
4. 热力学循环和热效率:内能的利用通常通过热力学循环实现,热力学循环是一种能量转化的过程。
热效率是评价内能利用效果的重要指标,能够反映能量转化的有效程度。
5. 内能的储存和利用:内能的储存和利用是能源转换和利用的重要环节。
通过热能的储存和利用,可以实现能源的高效利用和能量的平衡转化。
内能的利用是热力学和能量转化的重要内容,涉及的知识点较多,需要系统的理解和学习。
通过深入研究内能的利用,可以更好地应用热力学原理,解决能源转化和利用的问题,推动能源领域的发展和创新。
希望以上内容能够对您的学习和研究有所帮助。
九年级物理内能的利用知识点
在九年级物理中,内能的利用涉及以下知识点:
1. 内能的定义:物体分子或原子间的相互作用引起的微观能量总和。
2. 内能的变化:内能的变化包括内能增加和内能减少两种情况。
3. 内能的转移:内能可以通过传导、对流和辐射等方式进行转移。
4. 内能与温度的关系:内能与物体的温度成正比。
5. 内能与物态变化:物态变化过程中,内能的变化可用来解释物质的吸热或放热现象。
6. 内能与热量的关系:内能变化是热量传递的基础,热量的传递可导致物体的内能变化。
7. 内能利用的实际应用:内能的利用在日常生活中十分广泛,例如用于加热、冷却、
热能发电等方面。
通过对以上的知识点的理解和运用,可以应用内能的概念来解释和探究各种物理现象
和技术应用,如解释热机原理、温度调控、热能传递与绝热过程等。
第十四章内能的应用一、热机1.利用内能做功的机械叫热机。
热机包括蒸汽机、内燃机、汽轮机、喷气发动机等。
(将内能转化成机械能)2.内能有两方面的利用:一.利用内能加热,二.利用内能做功。
加热是内能的转移,做功是内能与其它形式的能量转变。
3.改变内能的方式:做功和热传递。
物体对外做功,则内能减少,外界对物体做功,则内能增加。
物体向外传热,则内能减少,物体吸热,则内能增加。
二.内燃机1.燃料直接在发动机气缸内燃烧产生动力的热机,叫内燃机。
最常见的是汽油机和柴油机。
2.汽油机是利用汽油在气缸内燃烧产生高温高压的燃气来推动活塞做功的热机。
汽油机的一个工作循环由四个冲程组成:分别是吸气、压缩、做功、排气。
在汽油机的一个工作循环中,活塞反复运动两次,曲轴转动两周。
对外做功一次。
3.四个冲程判断方法:一看气门开关情况,二看活塞运动方向。
两活门都关闭,则活塞向下运动为做功冲程;活塞向上为压缩冲程。
一活门开,一活门关,则活塞向下运动为吸气冲程;活塞向上为排气冲程。
4.压缩冲程中机械能转化为内能,气缸内气体体积减小,温度升高、密度增大、压强增大、内能增加;做功冲程中内能转化为机械能,气缸内气体体积增大,温度降低、密度减小、压强减小,内能减小。
5.计算内燃机做功:明确几点:几个气缸?转速?(根据转速算一个气缸每秒转动的圈数,由转动的圈数算出做功的次数;乘以气缸数即为每秒内燃机做功的次数,由w总=pt=n*r*w单*t计算)6.柴油机和汽油机区别:烧的燃料不同;吸气冲程吸入的物质不同;压缩冲程压缩程度不同;做功冲程燃气点火方式不同;(柴油机在做功冲程喷油,汽油机则点火。
结构上柴油机有喷油嘴,汽油机有火花塞)三.热机的效率有用功和总功的比值叫机械效率,机械效率总小于1.燃料燃烧将燃料的化学能转化为内能。
燃料的热值:某种燃料完全燃烧放出的热量与其质量之比,单位焦每千克。
热值是燃料的一种性质,与燃料的种类有关,与燃料的形态、质量、体积、是否完全燃烧、放出的热量多少均没有关系。
《内能的利用》知识点归纳与练习一、内能的利用方式内能的利用主要有两种方式:做功和热传递。
做功是其他形式的能与内能相互转化的过程。
例如,内燃机中的燃气膨胀推动活塞做功,将内能转化为机械能;摩擦生热则是通过克服摩擦力做功,将机械能转化为内能。
热传递是内能从高温物体转移到低温物体的过程,而在热传递过程中,内能的形式并未发生改变。
例如,用热水袋取暖,就是利用热传递将热水袋中的内能转移到人体。
二、热机1、热机的定义热机是将内能转化为机械能的机器。
常见的热机有蒸汽机、内燃机、汽轮机、喷气发动机等。
2、内燃机内燃机是目前应用最广泛的热机,它包括汽油机和柴油机。
(1)汽油机汽油机的工作过程包括吸气冲程、压缩冲程、做功冲程和排气冲程。
吸气冲程中,进气门打开,排气门关闭,活塞向下运动,吸入汽油和空气的混合物。
压缩冲程中,进气门和排气门都关闭,活塞向上运动,将混合物压缩,使混合物的内能增大,温度升高。
做功冲程中,火花塞产生电火花,点燃混合物,产生高温高压的燃气,推动活塞向下运动,将内能转化为机械能。
排气冲程中,进气门关闭,排气门打开,活塞向上运动,将废气排出汽缸。
(2)柴油机柴油机的工作过程也包括吸气冲程、压缩冲程、做功冲程和排气冲程,但与汽油机有所不同。
吸气冲程中,只吸入空气。
压缩冲程中,活塞将空气压缩得程度更大,使空气的内能增大,温度升高。
做功冲程中,喷油嘴喷出雾状柴油,柴油遇到高温空气立即燃烧,产生高温高压的燃气,推动活塞向下运动。
3、热机的效率(1)定义:热机用来做有用功的那部分能量与燃料完全燃烧放出的能量之比,叫做热机的效率。
(2)公式:η=W 有/ Q 放 × 100% (其中,η表示热机效率,W有表示有用功,Q 放表示燃料完全燃烧放出的热量)(3)提高热机效率的途径:①使燃料充分燃烧;②减少各种热量损失;③减少摩擦,保持良好的润滑。
三、热值1、定义:某种燃料完全燃烧放出的热量与其质量之比,叫做这种燃料的热值。
第十四章内能的利用第一节内能的利用1.复习什么是内能?如何才能改变物体的内能?叙述能量守恒定律。
2.新课由能量守恒定律可以看出,转移、转化是能量运动的普遍形式。
人类在利用能量方面所从事的主要工作正是广泛地寻找其来源,有效地控制其去处,以达到驾驭它,利用它,让它为人类造福的目的。
那么人们是如何利用内能的呢?(1)利用内能来加热问:任何物体都具有内能,内能的利用也是随处可见的。
我们天天吃饭,那么生米是如何变成熟饭的?是通过加热,利用燃料燃烧放出的内能使米变熟。
类似的例子还有哪些?(冬季取暖利用了内能。
热水袋暖胃利用了内能。
)上面的例子有一个共同特点,都是直接利用内能转移来加热物体的,这是利用内能的一种方式。
一、直接加热物体(1)用内能直接加热物体,可以有多种方法。
目前人们最普遍运用的还是用火直接加热。
火,是人类文明的象征,它促进了社会的进步,也为人民群众的生活提供了方便。
同时我们也应看到,烟囱林立,家家生火,也有它不利的一面。
首先是能源浪费大。
早在100多年前,门捷列夫就曾说过:“烧煤等于烧卢布”。
因为煤、石油、天然气等本身都是宝贵的化工原料,其产品遍及医药、化工、纺织、交通运输等各个领域,将它们付之一炬,就失去了自然资源综合利用的机会。
再加上直接燃烧效率较低,势必造成很大的浪费。
其次是对环境的污染。
燃烧后的废渣、废气中含有大量有害物质,这就造成了对大气、环境的污染。
为了趋弊兴利,人们做出了种种努力。
例如在冬季取暖问题上,把各家生火取暖改为分片供热(暖气)。
用效率高的锅炉替代简易炉灶。
有些地区还采用了大型工业锅炉的余热实行集中供热的方式。
在家庭用火上,推广了以(煤)气代煤,从而提高了内能的利用率,降低了能耗,同时也保护了环境。
(2)利用内能来做功举例二、对物体做功发电厂发电就利用了上述实验原理。
发电厂,首先要用煤加热锅炉中的水,水蒸气获得内能后,带动发电机工作,水蒸气的一部分内能先转化为发电机的机械能。
中考一轮复习知识点梳理与针对性分层训练
压缩汽油和空气的燃料燃烧,化学能转化为内
汽油机柴油机
汽缸顶部有火花塞喷油嘴
压缩冲程末,喷油嘴向汽缸内喷出柴油,遇
正在排气,气缸==
===
=可知,
=可得,该
=可知消耗
=可得,燃气对活塞的平均压力:
===
=×100%=×100%
汽车制动时,由于摩擦,动能转化成了轮胎、地面和空气的内能,这些消耗的能量不能
、装置在运动的过程中,小球的高度会发生变化,重力势能发生改变,速度发生变化,
在晚上,蓄电池给路灯供电,是将化学能转化成电能,再转化为光能使用。
故选项中只
、在做功冲程,汽油机的点火方式叫点燃式,柴油机的点火方式叫压燃式,故
化方式是通过做功的方式使机械能转化为内能;内燃机的压缩冲程中,机械能转化为内===
=
=
===
===
==
=得,
=×100%=×100%
=算出汽油的质量为:
=×100%=×100%
=知柴油机输出的有用功为:
=得燃料完全燃烧放出的热量为:===
===
===
===
=,=可知汽车行驶的路程为:90 km/h×h
=可得汽油机在此过程做的有用功为:
=×100%=≈35.6%
轮胎与地面总接触面积为
=可
=m/s
======
==×100%≈32.6%
===。
内能的利用一、热机1、热机1、内能的获得:通过燃料的燃烧,将燃料内部的化学能转化为内能。
2、热机的工作原理:燃料燃烧将化学能转化为内能,又通过做功将内能转化为机械能。
3、内燃机的含义:燃料直接在发动机汽缸内燃烧产生动力的热机。
4、内燃机的分类:内燃机分为汽油机和柴油机两大类。
5、四冲程:(1)工作冲程:吸气、压缩、做功、排气。
(2)能量的转化:压缩冲程:活塞压缩气体做功,活塞的机械能转化为气体的内能;(3)做功冲程:高温高压气体对活塞做功,气体的内能转化为活塞的机械能;(4)四个冲程中,只有做功冲程对外做功,其余三个冲程靠飞轮惯性完成一个工作冲程中,活塞往复两次,飞轮转动两周,做功一次。
二、热机的效率1、燃料的热值(1)表示:不同燃料在燃烧时将化学能转变成内能的本领大小(2)定义:单位质量某种燃料完全燃烧放出的热量叫做这种燃料的热值(3)热值的符号:q(4)热值的单位:焦每千克,符号为J/kg (焦每立方米,符号为J/3m )(5)意义:汽油的热值是4.6×107J/kg ,其意义是1kg 汽油完全燃烧放出的热量是4.6×107J(6)影响因素:燃料的热值大小只与燃料的种类有关,与燃料的质量、燃烧状况等无关。
(7)应用:火箭常用液态氢燃料是因为:液态氢的热值大,体积小便于储存和运输。
(8)燃料燃烧的放热公式:燃烧固体或液体燃料放出的热量:Q 放=mq燃烧气体燃料放出的热量: Q 放=vq(Q---燃料燃烧的放出的热量---单位:焦耳J ,q---燃料的热值—单位:焦每千克J/kg 或 焦每立方米J/3m ,m---燃料的质量--单位:千克kg ,v---燃料的体积--单位:立方米3m ) 推导公式:q Q m = m Q q =⇒ 2、热机的效率(1)定义:热机中用来做有用功的那部分能量与燃料完全燃烧放出的能量之比叫做热机效率。
(2)公式:η=w 有/Q 放×100% (注意:同学们写的时候用分式表示)其中:有用功的计算:可用W 有用=FS ,或W 有用=Pt(3)炉子的效率:a 、定义:有效利用的热量(水吸收的热量)与燃料完全燃烧放出的热量之比。
第十四章内能的利用第1节热机【知识归纳】1.内能的利用方式: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.热机是利用内能做功的机械3.内燃机分为汽油机和柴油机两大类4.活塞在汽缸内往复运动时,从汽缸的一端运动到另一端的过程,叫做一个冲程5.多数汽油机是由吸气、压缩、做功、排气四个冲程的不断循环来保证连续工作,一个工作循环,曲轴和飞轮转动2周,活塞往复2次,对外做功1次。
6. 吸气冲程:进气阀门打开,排气阀门关闭,活塞向下运动,压缩冲程:进气阀门,排气阀门都关闭。
活塞向上运动。
机械能转化为内能做功冲程:进气阀门,排气阀门都关闭。
火花塞点火。
活塞向下运动。
内能转化为机械能。
(只有做功冲程对外做功)排气冲程:进气阀门关闭,排气阀门打开。
活塞向上运动。
排除废气7.汽油机和柴油机的区别:汽油机气缸顶部有火花塞,柴油机气缸顶部有喷油嘴;汽油机吸气冲程吸入的是汽油与空气的混合物,柴油机吸气冲程只吸入空气;汽油机点火方式为点燃式,柴油机点火方式压燃式;汽油机的效率低,柴油机效率高;汽油机机体较轻,柴油机机体较重。
【习题精练】1.在四冲程汽油机工作过程中,将内能转化成机械能的冲程是( )A.吸气冲程B.压缩冲程C.做功冲程D.排气冲程2.如图所示为汽油机工作过程的示意图,按照吸气冲程、压缩冲程、做功冲程和排气冲程的顺序排列,正确的是( )A.甲乙丁丙B.甲丁乙丙C.甲丙丁乙D.甲丁丙乙3.四冲程内燃机的一个工作循环,只有______冲程是将内能转化为机械能;汽油机吸气冲程吸入的是。
4.柴油机和汽油机在构造上的区别是,柴油机顶端有________,汽油机顶端有________。
5.汽油机吸气冲程吸入汽缸内的物质是( )A.柴油B.汽油和空气C.汽油D.空气6.关于四冲程汽油机的工作过程有以下几种说法:①在做功冲程中,是机械能转化为内能;②在做功冲程中,是内能转化为机械能;③只有做功冲程是燃气对外做功;④汽油机在一个工作循环中,只有一个冲程发生能量变化。