第六章：内能的利用（解析版）.doc

第六章：内能的利用（解析版） ■考点一：热机 ?　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　 1.利用内能做功的机械叫热机。热机分为蒸汽机、内燃机、汽轮机、喷气发动机。 2.内燃机是燃料直接在发动机气缸内燃烧产生动力的热机。内燃机根据其所使用的燃料分为汽油机和柴油机两类。 3.活塞在气缸内往复运动时，从汽缸的一端运动到另一端的过程，叫做一个冲程。 4.四冲程汽油机分为：吸气冲程、压缩冲程、做功冲程、排气冲程。 5.吸气冲程—靠惯性运动，吸进汽油与空气的混合物；压缩冲程—外界对气体做功，机械能转化为内能，气体温度升高；做功冲程—化学能转化为内能，气体温度升高，气体对外做功，内能转化为机械能；排气冲程—靠惯性运动，排出废气。 （2）柴油机的工作过程与汽油机几乎一样，但有三个区别：1）吸气冲程：汽油机吸进的是汽油和空气的混合物，柴油机吸进的仅仅是空气；2）压缩冲程：汽油机压缩的是汽油和空气的混合物，汽油机压缩的仅仅是空气；3）做功冲程：汽油机用火花塞点火，柴油机用喷油嘴喷油。 ■考点二：热机效率 ?　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　 6．热值（q）：1kg某种燃料完全燃烧放出的热量叫热值；热值单位是：J/kg。 7.燃料燃烧放出热量公式是：Q放 ＝qm；（Q放 是燃料放出的热量，单位是J；q是热值，单位是J/kg；m 是质量，单位是kg。） 8.热值反映的是某种物质的一种燃烧特性，同时反映出不同燃料燃烧过程中，化学能转变成内能的本领大小；也就是说，它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。 9.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，叫热机的效率。热机的效率是热机性能的一个重要指标。公式是：。 10.热机能量的损失：①燃料未完全燃烧（完全燃烧条件：充足空气，研磨成细颗粒）； ②废气排出带走能量（废气的利用）；③克服磨擦，消耗能量（使用润滑剂，减小摩擦）。 ■考点三：能量的转化与守恒 ?　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　 11.能量既不会消灭，也不会创生，它只会从一种形式转化为另一种形式，或者从一个物体转移到另一个物体，而在转化和转移过程中，能量的总量保持不变。 12．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。 ■易错提示 ?　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　 ■考点一：热机?　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　 ◇典例1：在热机工作的四个冲程中，对外做功的是（　）。 A．吸气冲程；B．压缩冲程；C．做功冲程；D．排气冲程 【考查角度】热机。 【解析】解决此题要知道在内燃机的四个冲程中，只要做功冲程对外做功，其它几个冲程都是靠飞轮的惯性完成。 内燃机的四个冲程有：吸气冲程、压缩冲程、做功冲程、排气冲程；其中做功冲程中的能量转化是内能转化为机械能，对外做功；其他的三个冲程都是靠飞轮的惯性完成的。 【答案】C。 ◆变式训练 1.1如图所示，对于图片中所描述的物理过程，下列分析中正确的是（　）。 A．图甲，厚玻璃内的空气被压缩时，空气的内能减少； B．图乙，瓶子内的空气推动塞子跳起时，空气的内能增大； C．图丙，试管内的水蒸气推动了塞子冲出时，水蒸气的内能减少； D．图丁，汽缸内的气体推动活塞向下运动时，气体的内能增大 【考查角度】内能的转化。 【解析】（1）根据温度与内能的关系和做功可以改变物体的内能角度分析解答问题；（2）做功可以改变物体的内能，当外界对物体做功时，物体的内能增大，当物体对外界做功时，物体的内能就会减小。 A：图甲，厚玻璃内的空气被压缩时，活塞对空气做功，瓶内空气温度升高，空气的内能增加；故A错误。 B：图乙，瓶子内的空气推动塞子跳起时，空气对活塞做功，空气的内能减小；故B错误。 C：图丙，试管内的水蒸气推动了塞子冲出时，水蒸气对塞子做功，水蒸气的内能减少；故C正确。 D：图丁，汽缸内的气体推动活塞向下运动时（即做功冲程），内能转化为机械能，气缸内气体的内能减少；故D错误。 【答案】C。 1.2如图是四冲程汽油工作状态示意图，由图可以看出，此时它正处在　 　冲程，当燃料混合在气缸内燃烧时将　 　能转化为内能。 【考查角度】热机、能量转化。 【解析】（1）汽油机一个工作循环有四个冲程，分别是吸气、做功、压缩和排气，其中只有做功冲程对外做功，在做功冲程中，燃料的化学能转化为内能，而内能又转化为机械能；汽油机的做功冲程特点是火花塞点火，在做功冲程对外输出功；（2）燃料燃烧的过程，是将燃料的化学能转化为内能的过程。 （1）从图中可以看出，两气门都关闭和活塞向上运动的特点，可以判断