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内能及其利用知识点
内能是热力学的一个重要概念，指的是物体的热能总和。
它包含了
物体的分子、原子和其他微观粒子的总能量。
根据热力学第一定律，
内能可以从一个物体传递到另一个物体，或者转化为其他形式的能量。
利用内能的知识点很多，下面列举了其中几个重要的方面：
1. 热传导：内能可以通过热传导在物体之间传递。
热传导是指物体
间直接接触时，由高温区域向低温区域传递热能的过程。
根据热传导
的原理，我们可以设计各种散热装置、保温材料等，以控制内能的传
递和利用。
2. 热容量：热容量是指物体在温度变化时吸收或释放的热能的量。
它与物体的质量、材料以及温度变化有关。
通过测量物体的热容量，
我们可以研究物质的性质、物态变化等。
在实际应用中，热容量的知
识也可以用于设计温控设备、调节热力平衡等。
3. 热机效率：热机的效率是指能量转化过程中有效利用的比例。
根
据热机效率的定义，我们可以优化热能的转化过程，提高能源利用效率。
例如，汽车引擎的优化设计、发电厂的热电联产等，都是基于热
机效率的原理。
4. 热力学循环：热力学循环是指系统经历一系列物理、化学变化后，再回到其初始状态的过程。
热力学循环的利用可以实现能量的转化和
存储。
蒸汽轮机、制冷循环等都是基于热力学循环原理进行设计和应
用的。
内能及其利用的知识点在热力学、能源利用等领域具有重要作用。
通过深入理解和应用这些知识点，我们可以有效地利用内能，提高能
量的转化效率，实现可持续能源的利用和保护环境的目标。
14.2 热机的效率1．燃料的热值(1)燃料的燃烧是一种化学反应，燃烧过程中，储藏在燃料中的化学能被释放，转变成周围物体的内能。
因此，燃料燃烧过程是化学能转化成内能的过程。
(2)物理意义：燃料的热值是反映燃料放热本领大小的物理量，热值越大，说明燃料的放热本领越大。
(3)定义：某种燃料完全燃烧放出的热量与其质量之比。
(4)定义式：q ＝Qm，其中q 表示燃料的热值，Q 表示燃料完全燃烧放出的热量，m 表示燃料的质量。
(5)单位：焦/千克，读作焦每千克，用符号J/kg 表示。
(6)燃料的热值表一些燃料的热值 干木柴 约1.2×107J·kg －1柴油 4.3×107 J·kg －1烟煤 约2.9×107J·kg－1煤油 4.6×107 J·kg －1无烟煤约3.4×107J·kg－1汽油4.6×107J·kg －1焦炭 3.0×107J·kg －1氢 1.4×108J·kg －1木炭 3.4×107 J·kg －1 煤气 约3.9×107 J·m －3酒精 3.0×107 J·kg －1 沼气 1.9×107 J·m －3①热值是燃料的一种特性，不同燃料的热值一般不同。
②在常见的燃料中，氢的热值最大，常用于火箭。
③液体燃料的热值比固体燃料的热值大。
(7)燃料完全燃烧放出热量的计算①固体和液体燃料：Q ＝qm ，式中m 的单位为kg ，q 的单位为J/kg ，则Q 的单位为J 。
②气体燃料：Q ＝qV ，式中V 的单位为m 3；q 的单位为J/m 3，则Q 的单位为J 。
谈重点 热值(1)对于热值的概念，要注重理解三个关键词“1 kg”“某种燃料”“完全燃烧”。
第十四章内能的利用知识点总结第1节热机一、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。
二、内能的利用：1、直接加热物体（如煮饭烧菜）；2、利用内能做功（如各种热机）三、热机的种类：蒸汽机、汽轮机、内燃机、喷气发动机热机的工作原理：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四、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内燃机的分类：汽油机、柴油机五、汽油机1、一个冲程:活塞由汽缸的一端运动到另一端的过程多数内燃机都是由吸气、压缩、做功、排气四个冲程的不断循环来保证连续工作的2、汽油机的构造及工作原理：（1）构造：（2）工作原理：第2节热机的效率一、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（3）单位：焦/千克，符号为J / ㎏（4）意义：汽油的热值是×107J/kg，其意义是1 kg汽油完全燃烧放出的热量是×107J（5）注意：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。
（6）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。
二、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=qm燃烧固体或液体燃料放出的热量：Q放=qv(Q---燃料燃烧的放出的热量，q---燃料的热值，m---燃料的质量，v---燃料的体积)三、炉子的效率：1、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。
3、提高燃料利用率的方法：1）使燃料充分燃烧：如将煤磨成煤粒，加大送风量2）加大受热面积，减少烟气带走的热量四、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：100%其中:有用功的计算:可用W有用=FS，或W有用=Pt燃料完全燃烧放出的能量:Q=qm3、几种热机的效率：蒸气机的效率：6 ﹪～15 ﹪；汽油机的效率：20﹪～30﹪；柴油机的效率：30﹪～ 45﹪4、热机能量损失的原因：燃料的不完全燃烧、气缸部件吸热后的热量散失、克服摩擦做功而消耗的能量、废气带走的热量（这个是主要的）5、提高热机效率的途径和节能方法：（l）尽可能减少各种热损失，如保证良好的润滑，减少因克服摩擦所消耗的能量；（2）充分利用废气的能量，提高燃料的利用率，如利用热电站废气来供热。
《内能》与《内能的利用》知识点总结一、内能1、内能的定义内能是指物体内部所有分子做无规则运动的动能和分子势能的总和。
内能的大小与物体的质量、温度、状态等因素有关。
2、影响内能大小的因素（1）温度：同一物体，温度越高，内能越大。
因为温度越高，分子热运动越剧烈，分子动能越大。
（2）质量：在温度相同的情况下，物体的质量越大，内能越大。
因为质量越大，分子数量越多，分子动能和分子势能的总和也就越大。
（3）状态：同一物体，状态不同时，内能也可能不同。
比如，0℃的冰熔化成 0℃的水，需要吸热，内能增加。
3、内能与机械能的区别（1）机械能是宏观的，是物体作为一个整体运动所具有的能量，包括动能和势能。
（2）内能是微观的，是物体内部所有分子的能量总和。
4、改变内能的两种方式（1）做功对物体做功，物体的内能增加；物体对外做功，内能减少。
例如，摩擦生热是通过做功的方式增加物体的内能；内燃机的做功冲程中，燃气对外做功，内能减少。
（2）热传递发生热传递时，高温物体内能减少，低温物体内能增加。
热传递的条件是存在温度差，传递的是内能，而不是温度。
二、内能的利用1、热机（1）热机的定义把内能转化为机械能的机器叫做热机。
常见的热机有蒸汽机、内燃机、汽轮机、喷气发动机等。
（2）内燃机内燃机是最常见的热机之一，分为汽油机和柴油机。
汽油机：工作过程包括吸气冲程、压缩冲程、做功冲程和排气冲程。
在吸气冲程中，吸入汽油和空气的混合物；在压缩冲程中，机械能转化为内能；在做功冲程中，内能转化为机械能；在排气冲程中，排出废气。
柴油机：工作过程也包括四个冲程，但在吸气冲程中，只吸入空气；在压缩冲程末，喷油嘴喷出雾状柴油，由于压缩冲程中气体的温度很高，达到了柴油的燃点，柴油燃烧，内能转化为机械能。
2、热机的效率（1）定义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）提高热机效率的途径使燃料充分燃烧。
尽量减少各种热量损失。
第十四章内能的利用知识点一、热机1、内燃机及其工作原理：将燃料的化学能通过燃烧转化为内能，又通过做功，把内能转化为机械能。
按燃烧燃料的不同，内燃机可分为汽油机、柴油机等。
(1)汽油机和柴油机都是一个工作循环为四个冲程即吸气冲程、压缩冲程、做功冲程、排气冲程的热机。
(2)一个工作循环中只对外做一次功，曲轴转2周，飞轮转2圈，活塞往返2次。
(3)压缩冲程是对气体压缩做功，气体内能增加，这时机械能转化为内能。
(4)做功冲程是气体对外做功，内能减少，这时内能转化为机械能。
(5)汽油机和柴油机工作的四个冲程中，只有做功冲程是燃气对活塞做功，其它三个冲程要靠飞轮的惯性完成。
(6)判断汽油机和柴油机工作属哪个冲程应抓住两点：一是气阀门的开与关；二是活塞的运动方向。
(7)汽油机和柴油机的不同处2、燃料的热值(1)燃料燃烧过程中的能量转化：目前人类使用的能量绝大部分是从化石燃料的燃烧中获得的内能，燃料燃烧时释放出大量的热量。
燃料燃烧是一种化学反应，燃烧过程中，储存在燃料中的化学能被释放，物体的化学能转化为周围物体的内能。
(2)燃料的热值①定义：lkg某种燃料完全燃烧时放出的热量，叫做这种燃料的热值。
用符号“q”表示。
②热值的单位J/kg，读作焦耳每千克。
还要注意，气体燃料有时使用J/m3，读作焦耳每立方米。
③热值是为了表示相同质量的不同燃料在燃烧时放出热量不同而引人的物理量。
它反映了燃料通过燃烧放出热量本领大小不同的燃烧特性。
不同燃料的热值一般是不同的，同种燃料的热值是一定的，它与燃料的质量、体积、放出热量多少无关。
(3)在学习热值的概念时，应注意以下几点：①“完全燃烧”是指燃料全部燃烧变成另一种物质。
②强调所取燃料的质量为“lkg ”，要比较不同燃料燃烧本领的不同，就必须在燃烧质量和燃烧程度完全相同的条件下进行比较。
③“某种燃料”强调了热值是针对燃料的特性与燃料的种类有关。
④燃料燃烧放出的热量的计算：一定质量m 的燃料完全燃烧，所放出的热量为：Q=qm ，式中，q 表示燃料的热值，单位是J/kg ； m 表示燃料的质量，单位是kg ；Q 表示燃料燃烧放出的热量，单位是J 。
第十三章《内能》——第十四章《内能的利用》复习提纲一、分子热运动：1、物质是由分子组成的。
分子若看成球型，其直径以10-10m来度量。
2、一切物体的分子都在不停地做无规则的运动①扩散：不同物质在相互接触时，彼此进入对方的现象。
②扩散现象说明：A分子之间有间隙。
B分子在做不停的无规则的运动。
③课本中的装置下面放二氧化氮这样做的目的是：防止二氧化氮扩散被误认为是重力作用的结果。
实验现象：两瓶气体混合在一起颜色变得均匀，结论：气体分子在不停地运动。
④固、液、气都可扩散，扩散速度与温度有关。
⑤分子运动与物体运动要区分开：扩散、蒸发等是分子运动的结果，而飞扬的灰尘，液、气体对流是物体运动的结果。
3、分子间有相互作用的引力和斥力。
①当分子间的距离ｄ＝分子间平衡距离r ，引力＝斥力。
②ｄ＜ｒ时，引力＜斥力，斥力起主要作用，固体和液体很难被压缩是因为：分子之间的斥力起主要作用。
③ｄ＞ｒ时，引力＞斥力，引力起主要作用。
固体很难被拉断，钢笔写字，胶水粘东西都是因为分子之间引力起主要作用。
④当ｄ＞10ｒ时，分子之间作用力十分微弱，可忽略不计。
破镜不能重圆的原因是：镜块间的距离远大于分子之间的作用力的作用范围，镜子不能因分子间作用力而结合在一起。
二、内能：1、内能：物体内部所有分子做无规则运动的动能和分子势能的总和，叫做物体的内能。
2、物体在任何情况下都有内能：既然物体内部分子永不停息地运动着和分子之间存在着相互作用，那么内能是无条件的存在着。
无论是高温的铁水，还是寒冷的冰块。
3、影响物体内能大小的因素：①温度：在物体的质量，材料、状态相同时，温度越高物体内能越大。
②质量：在物体的温度、材料、状态相同时，物体的质量越大，物体的内能越大。
③材料：在温度、质量和状态相同时，物体的材料不同，物体的内能可能不同。
④存在状态：在物体的温度、材料质量相同时，物体存在的状态不同时，物体的内能也可能不同。
4、内能与机械能不同：机械能是宏观的，是物体作为一个整体运动所具有的能量，它的大小与机械运动有关内能是微观的，是物体内部所有分子做无规则运动的能的总和。
汇报人：日期:目录•热机效率的定义•提高热机效率的方法•热机的工作原理•热机的应用场景•热机的发展趋势与挑战•案例分析：某型号柴油机的热机效率优化热机效率的定义通常用百分比表示，即热机效率 = （做功的机械能 / 燃料燃烧的内能）× 100%。
热机效率是指热机工作过程中，将内能转化为机械能的有效利用率。
定义•热机效率的单位通常是百分比，即用百分数表示热机做功的有效利用率。
单位燃料的质量和种类不同的燃料，其热值和燃烧效率不同，对热机效率产生影响。
燃烧条件燃烧条件包括空气与燃料的比例、燃烧室的设计等，这些因素直接影响燃料的燃烧效率和生成物的质量，从而影响热机效率。
机械效率热机在做功过程中，不可避免地存在摩擦、振动等能量损失，这些因素会降低热机的机械效率。
环境因素环境温度、大气压力等环境因素也会对热机效率产生影响。
影响因素提高热机效率的方法01优化燃料配比根据不同的燃料类型，调整燃料配比，使燃料在燃烧时能够更充分地反应，减少未完全燃烧的燃料。
02提高进气质量通过优化进气系统，减少空气中的杂质和水分，提高进气质量，促进燃料燃烧。
03采用高效燃烧室采用高效燃烧室设计，减少燃料在燃烧过程中的热量损失，提高燃烧效率。
优化散热系统01根据实际需要，选用高效的散热器和散热风扇，确保发动机在运行过程中能够及时散发热量。
控制发动机工作温度02通过控制发动机的工作温度，避免过热现象的发生，提高发动机的散热效率。
定期维护散热系统03定期对散热系统进行检查和维护，确保散热器的清洁和通风畅通，提高散热效率。
通过采用高效的传动系统，减少能量传递过程中的损失，提高机械效率。
优化传动系统减少摩擦损失选用高效发动机对运动部件进行润滑，减少摩擦损失，提高机械效率。
选用高效的发动机，提高发动机的机械效率，从而提升整个传动系统的效率。
03提高机械效率0201热机的工作原理气体膨胀高温高压气体膨胀，推动活塞运动，进而带动曲轴转动。
