新人教版第十四章热机知识点总结
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新人教版第十四章热机理论知识点总结
本文档对新人教版物理教材第十四章热机理论进行知识点总结。
1. 热机的基本定律
- 热机效率计算公式:$\eta = \frac{{W}}{{Q_H}}$
- 卡诺热机效率:$\eta_{C} = \frac{{T_{H}-
T_{L}}}{{T_{H}}}$
- 托马斯热机效率:$\eta_{T} = 1 - \frac{{T_{L}}}{{T_{H}}}$
2. 卡诺循环
- 卡诺循环是一个理想的热机循环,由等温和绝热过程组成。
- 卡诺循环效率是所有可能工作温度下的热机效率最高值。
3. 热力学第二定律
- 克劳修斯表述:不可能从单一热源吸热将之完全转化为其他
形式的能量。
- 开尔文表述:不可能通过循环过程将热从低温物体传递给高
温物体而无其他影响。
4. 热机的改进方法
- 提高进(高温)热源温度
- 降低出(低温)热源温度
- 减少机器内部的热损耗
5. 循环热机
- 汽车发动机、蒸汽轮机和内燃机等都是循环热机。
- 循环热机由循环燃烧、工作物质循环和燃料循环组成。
以上为对新人教版第十四章热机理论的知识点总结。
参考资料:
- 新人教版物理教材。
新人教版第十四章热机工作原理知识点总
结
1.热机的定义
热机是将热能转化为机械能的机器,通过燃烧燃料或其他方式
产生热能,然后利用热能驱动机械部件运动。
2.热机的分类
根据工作物质的种类,热机可分为蒸汽机、内燃机和外燃机等。
根据工作循环的特点,热机可分为循环式热机和非循环式热机等。
3.热机的工作原理
热机的工作过程一般包括吸热过程、做功过程、放热过程和回
程过程。
在循环式热机中,可以通过循环过程中的相变来提高热机的效率。
4.热机效率和Carnot循环
热机效率是指热机输出的有效功与输入的热能之比,计算公式
为η = W/Qh,其中W为有效功,Qh为吸收的热量。
Carnot循环是一个理想化的热机循环,其效率取决于两个热源
的温度差。
Carnot循环效率为ηc = 1 - Tc/Th,其中Tc为低温热源
的温度,Th为高温热源的温度。
5.热力循环与传递
热力循环是指热机在工作过程中吸收热量、产生功和放出废热
的过程。
热力传递是指热能从高温处传递到低温处的过程。
6.热机的应用
热机广泛应用于各个领域,包括汽车、发电厂、船舶等。
不同
类型的热机根据具体应用场景选择合适的工作原理和工作物质。
以上是对新人教版第十四章热机工作原理的知识点的简要总结,希望对您有所帮助。
第十四章内能的利用知识点总结第一节热机1.什么叫热机?答:将内能用来做功的机械。
(内能转化为机械能)2.热机可以分为哪些?答:蒸汽机、内燃机、喷气发动机、汽轮机等。
3.内燃机可以分为哪些?答:汽油机和柴油机。
4.汽油机可以分为哪几个冲程?答:吸气、压缩、做功、排气。
5.吸气冲程有什么特点?答:(1).进气门打开、排气门关闭,(2).活塞向下运动,(3).吸入的是汽油和空气的混合物。
6.压缩冲程有什么特点?答:(1).进气门、排气门都关闭,(2).活塞向上运动。
(汽油和空气的混合物的温度升高,内能增加,机械能转化为内能)7.做功冲程有什么特点?答:(1).进气门、排气门都关闭,(2).汽油和空气的混合物剧烈的燃烧,(3).活塞向下运动。
(汽油和空气的混合物对外界做功,内能减少,内能转化为机械能,热机获得动力)8.排气冲程有什么特点?答:(1)进气门关闭、排气门打开,(2)活塞向上运动。
9.在四个冲程中:(1).总共对外界做功几次,是几个冲程对外界做功?答:1次,做功冲程。
(2).哪个冲程是内能转化为机械能?哪个冲程将化学能转化为内能?哪个冲程是机械能转化为内能?热机获得动力实在哪个冲程?答:做功冲程,做功冲程,压缩冲程,做功冲程。
(3).在四个冲程中活塞做了几次往返运动?曲轴总共转了几周?答:2次,2周。
(4).在四个冲程中除了做功冲程外,其他三个冲程是靠什么来辅助完成的?答:曲轴的惯性。
10.柴油机和汽油机的区别?答:(1).结构上:汽油机气缸的顶部是火花塞,二柴油机气缸的顶部是喷油嘴。
(2).在吸气冲程上:汽油机吸入的是汽油和空气的混合物,而柴油机吸入的只有空气。
11. 汽油机和柴油机的异同?第二节 热机的效率1. 什么叫热值?答:某种燃料在完全燃烧时放出的热量与它的质量之比,叫做这种燃料的热值。
2. 热值用什么字母来表示?答:q3. 热值的单位是什么?答:J/kg 、3m /J 4. 热值的物理意义?答:1kg 的某种燃料在完全燃烧时放出的热量是多少。
新人教版第十四章热机运行原理知识点总结1. 热机的定义热机是一种将热能转化为机械能的装置。
2. 热能和机械能的转换原理热机通过热能转移到工作物质,使其发生热胀冷缩,从而产生动力,推动工作物质执行功。
热能的转化通过燃烧、核反应等方式获得。
3. 热机的工作周期热机的工作过程通常包括四个步骤:吸热过程、等容过程、放热过程和等容过程。
吸热和放热过程可以通过循环进行,形成热机的工作周期。
4. 热机的效率热机的效率定义为输出的机械能与输入的热能之比。
热机效率的计算公式为:$$\eta = \frac{W}{Q_H}$$其中,$\eta$为热机效率,$W$为输出的机械能,$Q_H$为输入的热能。
5. 热机的分类热机可以根据工作物质的性质和工作过程的特点进行分类。
常见的热机分类有蒸汽机、内燃机和气体涡轮机等。
6. 蒸汽机的工作原理蒸汽机是一种利用蒸汽的压力和体积变化来产生机械能的热机。
蒸汽机的工作原理是通过燃烧燃料产生蒸汽,蒸汽推动活塞或涡轮旋转,从而产生机械能。
7. 内燃机的工作原理内燃机是一种将燃料在内部燃烧产生的高温高压气体推动活塞或涡轮旋转,从而产生机械能的热机。
内燃机的工作原理是通过燃烧混合气体使活塞产生往复运动,进而推动曲柄轴旋转,将热能转化为机械能。
8. 气体涡轮机的工作原理气体涡轮机是一种利用气体通过涡轮转动产生机械能的热机。
气体涡轮机的工作原理是通过高速流动的气体冲击涡轮叶片,使涡轮旋转,从而产生机械能。
以上是对新人教版第十四章热机运行原理的知识点进行的总结。
热机作为一种将热能转化为机械能的装置,通过吸热、放热和等容过程的循环工作实现热能和机械能的转换。
常见的热机有蒸汽机、内燃机和气体涡轮机等,它们的工作原理各不相同,但都是通过燃料燃烧或气体流动产生机械能。
热机的效率是衡量其转换效果的重要参数,可以通过输出的机械能与输入的热能之比进行计算。
人教版2023初中物理九年级物理全册第十四章内能的利用总结(重点)超详细单选题1、热机的效率是热机性能的重要指标,如图所示是热机的能量流向图,则热机的效率等于()A.E4E2+E3+E5×100%B.E4E2+E3+E4+E5×100%C.E4E1+E2+E3+E4+E5×100%D.E4E1+E2+E3+E5×100%答案:BE1是总热量,E2、E3、E5属于损失的热量,E4为有用功,故热机的效率为η=E4E2+E3+E4+E5×100%或者为η=E4E1×100%故B符合题意,ACD不符合题意。
故选B2、北斗三号全球卫星导航系统正式开通以来,运行稳定,持续为全球用户提供优质服务,系就服务能力步入世界一流行列。
下列说法正确的是()A.北斗卫星利用电磁波向地面传递信息B.电磁波在空气中的传播速度为340m/sC.北斗卫星上的芯片采用超导材料制成D.北斗卫星长期工作不需要消耗任何能量答案:AA.太空中是真空环境,声音无法传播,北斗卫星是利用电磁波向地面传递信息,故A正确;B.电磁波在空气中的传播速度约为3×108m/s,故B错误;C.北斗卫星上的芯片是采用硅等半导材料制成,故C错误;D.由能量守恒定律可知,北斗卫星长期工作需要消耗能量,故D错误。
故选A。
3、下列四幅图中,能说明内燃机做功冲程的是()A.用电饭煲做红烧排骨B.反复弯折铁丝C.玻璃刚好接触水面时,测力计示数变大了D.试管中的高温水蒸气冲开了软木塞答案:D内燃机的做功冲程是将燃料的内能转化为活塞的机械能。
A.用电饭煲做红烧排骨属于热传递改变物体的内能;不能说明内燃机的做功冲程,故A不符合题意;B.反复弯折铁丝属于做功改变物体的内能;不能说明内燃机的做功冲程,故B不符合题意;C.因为玻璃和水接触在一起,并且玻璃分子和水分子间的距离在引力作用的范围内,故水分子和玻璃分子之间存在相互作用的引力,故向上拉玻璃板时,弹簧测力计的读数将变大;不能说明内燃机的做功冲程,故C不符合题意;D.试管内的水温度升高时,试管内的水蒸气对软木塞做功,塞子跳起,水蒸气内能转化成软木塞的机械能,能说明内燃机的做功冲程,故D符合题意。
第十四章内能的利用知识网络构建高频考点透析序号考点考频1 内燃机的四个冲程★★2 热值的公式及热量的计算★★★3 影响热机效率的因素★★★4 能量的转化和守恒★★知识能力解读〔一〕内能的利用1.利用内能来加热物体,如用热水袋取暖,用燃料燃烧放出的热来做饭。
2.利用内能来做功。
如汽油机、柴油机等利用燃料燃烧释放的内能转化为机械能。
〔二〕热机热机的种类很多,如蒸汽机、内燃机、汽轮机、喷气发动机等,所有热机在工作时能量转化的过程是相同的,即燃料燃烧使化学能转化为内能,然后通过做功,把内能转化为机械能。
因此,热机就是利用内能来做功的机器,或者说热机就是把内能转化为机械能的机器。
内燃机是最常见的热机,其燃料——汽油或柴油是在它的汽缸内燃烧的。
在汽缸内燃烧汽油的称为汽油机,燃烧柴油的称为柴油机。
燃料在汽缸里面燃烧时生成高温、高压的燃气,用来推动活塞做功。
〔三〕汽油机和柴油机1.汽油机的工作过程冲程名称吸气冲程压缩冲程做功冲程排气冲程示意图进气门开闭情况翻开关闭关闭关闭排气门开闭情况关闭关闭关闭翻开活塞运动方向向下向上向下向上冲程的作用吸入汽油和空气的混合物压缩汽油和空气混合物,使其压强增大,温度升高在压缩冲程末,火花塞放电点燃燃料,产生高温高压燃气。
高温高压燃气推动活塞做功,通过连杆带动曲轴转动排出废气〔四〕燃料的热值1.燃料燃烧获得内能燃料燃烧过程中,燃料的化学能转化为内能。
2.热值的概念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。
热值用来表示燃料在完全燃烧时放热本领的大小。
由于燃料的成分不同,相同质量〔比方1kg〕的不同种类的燃料在完全燃烧时放出的热量不同,这种不同就用热值来区别。
所以,热值反响燃料的燃烧特性。
热值大,反映1kg的这种燃料完全燃烧时放出的热量多,或者说化学能转化成的内能多。
综上所述,热值和密度、比热容等物理量一样,是燃料本身的一种性质,它只与燃料的种类有关,与燃料的质量、体积、放热多少、燃烧时间长短、燃料是否完全燃烧都无关。
请同学们注意:有图的也把图画上,总结完了就记住,让家长查一下,签字!第十四章 内能的利用知识点总结一、 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、 如图所示: 现象分析:酒精灯燃烧化学能转化为内能,水吸热汽化为水蒸气,水蒸气膨胀推动活塞做功,内能转化为机械能,内能减少,温度降低,水蒸气遇冷液化为小液滴。
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 。
(1)工作冲程:吸气、压缩、做功、排气。
(能区分判断)(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;例如: 压缩硝化棉(图甲)、摩擦生热、搓手,滑滑梯、弯折铁丝等。
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;例如:烧开水锅盖被顶起、暖壶塞子弹出、水沸腾时塞子弹出(图乙)等。
(3)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。
水沸腾时的现象是:(1)瓶塞被弹出;(2)瓶口出现白雾;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 单位:焦每千克,符号为J / ㎏(焦每立方米,符号为J / m3)(4)意义:汽油的热值是4.6×107J/kg,其意义是1 kg汽油完全燃烧放出的热量是4.6×107J Δ: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。
(5)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。
2、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 / ㎏或焦每立方米J / m3m---燃料的质量--单位:千克kg ,v---燃料的体积--单位:立方米m3)推导公式:m=Q/q q=Q/m3、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。
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:(3)能量的转化:压缩冲程:活塞对混合物做功,活塞的机械能转化为混合物的内能;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)动力的获得:只在做功冲程获得动力,其他三个冲程靠飞轮的惯性完成3、汽油机和柴油机的点燃方式的区别:汽油机(点燃式):在压缩冲程末尾,火花塞产生电火花,使燃料猛烈燃烧,产生高温高压的燃气,推动活塞向下运动,并通过连杆带动曲轴转动。
柴油机(压燃式):在压缩冲程末,从喷油嘴喷出的雾状柴油遇到热空气立即猛烈燃烧,产生高温高压的燃气,推动活塞向下运动,并通过连杆带动曲轴转动。
1、汽油机和柴油机的相同点:(1).基本构造和主要部件的作用相似。
(2).每个工件循环都经历四个冲程:吸气冲程、压缩冲程、做功冲程、排气冲程。
(3).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。
(4).一个工作冲程中,活塞往复两次,飞轮转动两周,做功一次。
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4.6×107J/kg,其意义是1 kg汽油完全燃烧放出的热量是4.6×107J (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。
新人教版第十四章热机效率知识点总结
一、热机效率的概念
热机效率是指热机从热源吸收热量,执行机械功的比例。
热机
效率通常用η表示,计算公式为η=W/Qh,其中W为热机输出的功,Qh为从热源吸收的热量。
二、热机效率的计算
1.热机的理论效率
热机的理论效率是指在无限高温和绝对零度温度下的理论上限
效率。
热机的理论效率可由___循环的公式计算,即η=1-Tc/Th,其
中Tc为冷源温度,Th为热源温度。
2.热机的实际效率
热机的实际效率是指在实际工作条件下的效率,考虑到热机内
部存在的各种能量损失和摩擦等因素。
热机的实际效率一般小于理
论效率,实际效率的计算需要考虑热机的具体结构和工作特点。
三、影响热机效率的因素
1.温度差异
热机效率与热源和冷源之间的温差相关,温差越大,热机效率越高。
2.工作物质的性质
热机效率也与热机所使用的工作物质的性质相关,不同的工作物质具有不同的热特性,从而影响热机的效率。
3.热机内部损耗
热机内部存在各种能量损失,如摩擦损耗、排气损耗等,这些损失会降低热机的效率。
四、提高热机效率的方法
1.增加温度差异
提高热机效率的一种方法是增加热源和冷源之间的温差,通过降低冷源温度或提高热源温度来实现。
2.优化工作物质的选择
选择合适的工作物质可以提高热机的效率,例如选择热特性更好的工作物质。
3.减少热机内部损耗
通过减少摩擦损耗、改进热机的结构等方式来降低热机内部的能量损失,从而提高热机的效率。
以上是对新人教版第十四章热机效率知识点的简要总结,希望对您有所帮助。
第十四章 内能的利用知识点总结
一、 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、 如图所示: 现象分析:酒精灯燃烧化学能转化为内能,水
吸热汽化为水蒸气,水蒸气膨胀推动活塞做功,内能转化为机械能,内能减少,温度降低,水蒸气遇冷液化为小液滴。
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 。
(1)工作冲程:吸气、压缩、做功、排气。
(能区分判断)
(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;
例如: 压缩硝化棉(图甲)、摩擦生热、搓手,滑滑梯、弯折铁丝等。
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;
例如:烧开水锅盖被顶起、暖壶塞子弹出、水沸腾时塞子弹出(图乙)等。
(3)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
水沸腾时的现象是:
(1)瓶塞被弹出;
(2)瓶口出现白雾;
(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 单位:焦每千克,符号为J / ㎏(焦每立方米,符号为J / m3)(4)意义:汽油的热值是4.6×107J/kg,其意义是1 kg汽油完全燃烧放出的热量是4.6×107J Δ: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。
(5)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。
2、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 / ㎏或焦每立方米J / m3
m---燃料的质量--单位:千克kg ,v---燃料的体积--单位:立方米m3)
推导公式:m=Q/q q=Q/m
3、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。
(2)
4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
5、提高热机效率的方法:
(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:
(3)减少热量损失,利用保温材料;废气热量的利用
(4)减少机械间的摩擦,润滑。
三、能量守恒定律
1、了解生活中常见的能量的转化或转移:
钻木取火:机械能---内能;燃烧发光:化学能---内能---光能;
光合作用:光能--化学能;发电机:机械能---电能;
电动机:电能---机械能;太阳能电池:是将光能--电能;
蓄电池充电:电能---化学能;蓄电池供电:化学能---电能
2、能量守恒定律:能量既不会凭空产生,也不会凭空消失,它只能从一种形式转化为另一种形式,或者从一个物体转移到别的物体;在转化和转移过程中其总量不变.
3、如图所示的弹性小球掉在地上会跳起,但是越跳越低。
从能量
转化角度分析弹性小球为什么会越跳越低?
解析:根据能量守恒定律,小球在运动的过程中,与空气和地面
摩擦,一部分机械能转化为内能,机械能减少,所以小球会越跳越低,
直到机械能为零,小球停止运动。