人教版九年级物理热机知识点
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人教版九年级物理热机知识点
一、热机的概念。
1. 定义。
- 热机是利用内能来做功的机械。例如蒸汽机、内燃机、汽轮机、喷气发动机等都是热机。
2. 工作原理。
- 燃料燃烧时释放出内能，这些内能又传递给工作物质（如水蒸气、燃气等）；工作物质获得内能后膨胀做功，把一部分内能转化为机械能。
二、内燃机。
1. 定义与分类。
- 内燃机是热机的一种，它是燃料在汽缸内燃烧的热机。内燃机分为汽油机和柴油机。
2. 汽油机。
- 构造。
- 进气门、排气门、火花塞、汽缸、活塞、连杆、曲轴等。
- 工作过程。
- 吸气冲程：进气门打开，排气门关闭，活塞向下运动，汽油和空气的混合物进入汽缸。
- 压缩冲程：进气门和排气门都关闭，活塞向上运动，燃料混合物被压缩，压强增大，温度升高，机械能转化为内能。 - 做功冲程：在压缩冲程末，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，内能转化为机械能。
- 排气冲程：进气门关闭，排气门打开，活塞向上运动，把废气排出汽缸。
3. 柴油机。
- 构造。
- 与汽油机相似，但柴油机汽缸顶部是喷油嘴，没有火花塞。
- 工作过程。
- 吸气冲程：进气门打开，排气门关闭，活塞向下运动，吸入空气。
- 压缩冲程：进气门和排气门都关闭，活塞向上运动，空气被压缩，压强更大，温度更高（压缩程度比汽油机大），机械能转化为内能。
- 做功冲程：在压缩冲程末，喷油嘴向汽缸内喷入柴油，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，内能转化为机械能。
- 排气冲程：进气门关闭，排气门打开，活塞向上运动，排出废气。
三、热机的效率。
1. 定义。
- 用来做有用功的那部分能量和燃料完全燃烧放出的能量之比，叫做热机的效率，用eta表示。eta=frac{W_有用}{Q_放}，其中W_有用是热机做的有用功，Q_放是燃料完全燃烧放出的热量。
2. 提高热机效率的途径。
- 使燃料充分燃烧。例如将煤磨成煤粉，加大送风量等。
- 尽量减小各种热量损失。如减少机器部件间的摩擦，采用良好的隔热材料等。 - 利用废气的能量。如热电站利用废气来供热等。
四、能量的转化和守恒。
1. 能量的转化。
- 在热机工作过程中，存在着内能与机械能的相互转化。如在压缩冲程中，机械能转化为内能；在做功冲程中，内能转化为机械能。
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，能量的总量保持不变。热机工作时，虽然燃料燃烧释放的内能一部分转化为机械能，但总的能量是守恒的。
