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人教版九年级物理第十四章《内能的利用》

知识点总结

第十四章内能的利用

知识点总结

一、热机

1.定义：将内能转化为机械能的机器。

深化解释：热机的基本原理是将燃料的化学能通过燃烧转

化为内能，再将内能通过做功转化为机械能。热机种类繁多，

在人类社会的工业化进程中起到了举足轻重的作用，而且在现

代社会中仍然发挥着巨大的作用。

2.种类：常见的热机包括蒸汽机、内燃机、汽轮机、喷气

发动机等。

3.内燃机

1）分为汽油机和柴油机两大类。

2）内燃机的一个工作循环由四个冲程组成：吸气冲程、

压缩冲程、做功冲程、排气冲程。其中，每完成一个工作循环，

活塞往复两次，飞轮转动两周，只有做功冲程实现内能向机械

能的转化。

要点提示：在四个冲程中，压缩冲程和做功冲程中发生了

能量转化。压缩冲程中活塞运动的机械能转化为汽油和空气混

合物的内能。做功冲程中，燃料燃烧将燃料的化学能转化为燃

气的内能，然后通过做功将燃气的内能转化为活塞的机械能。

二、燃料的热值

1.定义：1千克某种燃料完全燃烧所放出的热量。

2.物理意义：表示燃料燃烧时放热本领的物理量。燃烧相

同质量的不同燃料，放出的热量是不同的。因此，不同燃料在

燃烧时放热的本领不同，热值用于表示燃料的这种特性。

3.单位：热值的单位是焦/千克，读作焦每千克，用符号

J/kg。例如，酒精的热值为3.0×107J/kg，表示1kg酒精完全

燃烧放出的热量为3.0×107J。

4.实质：燃料燃烧过程中，燃料储藏的化学能转化为内能。

深化解释：内能的主要来源是燃料。燃料燃烧时，化学能

转化为内能释放出来。不同燃料在燃烧过程中，化学能转化为

内能的本领大小不同，这就是燃料的一种性质，用燃料的热值

来表示。同种燃料的热值相同，与燃料的质量大小、形状及放

出热量的大小都没有关系。

5.热值是描述燃料性质的物理量，它反映的是1XXX某

种燃料完全燃烧放出的热量。热值的单位为J/kg。

难点剖析：对于热值的理解应抓住三个关键词：1XXX、

某种燃料、完全燃烧。

1）“1kg”指的是热值针对1kg的燃料而言。如果燃料不

是1kg，完全燃烧放出的热量值与热值不同。

2）“某种燃料”指的是热值与燃料的种类有关。确定了燃

料才能确定热值。不同燃料的热值一般不同。由此可见，热值

反映了燃料的燃烧特性，热值大的1kg燃料完全燃烧放出的

热量多。

完全燃烧”指燃料在燃烧时必须完全烧尽，只有完全燃烧

的燃料才能释放出其热值。通常情况下，燃料不能完全燃烧，

导致燃烧放出的热量比用热值算出的结果小。

热机效率定义为用来做有用功的能量与燃料完全燃烧放出

的能量之比。为提高热机效率，可以尽量减小各种热量损失，

保持良好的润滑，尽量减小摩擦，使燃料充分燃烧等。热机造

成的环境污染包括有害气体和粉尘等，可采取改进燃烧设备、

采取集中供热、提高燃烧效率、减少有害气体排放量、采用污

染小的气体燃料、加装消烟除尘装置等措施来减小污染。

能量守恒定律指出能量既不会凭空消失，也不会凭空产生，

只会从一种形式转化为其他形式或从一个物体转移到另一个物

体。在能量转化或转移的过程中，能量的总量保持不变。在各

种能量转化和转移的事例中，能量都是守恒的，例如在热机、

摩擦生热、燃料燃烧、热传递和电动机工作等过程中，能量的

总量都是守恒的。能量守恒定律的重要性在于缓解能源危机和

保护环境。

用电炉加热物体时，电能会转化为内能，消耗的电能和产

生的内能总量是守恒的。这一定律适用于自然界中所有的变化，

无论是大到天体、小到原子核内部，还是物理学、化学、生物

学、地理学和天文学的问题。能量的转化或转移过程中，能的

总量始终守恒不变，因此能量守恒定律是自然界最普遍、最重

要的基本定律之一。

能量守恒定律说明了机械能之间是可以转化的，自然界中

的能量和转化也是普遍的。能量的转化是通过做功这种形式来

完成的。地球从太阳获得光能，出现了风、水的流动，繁茂的

植物和多种多样的动物，人类的活动，机器轰鸣，家电的使用，

都离不开能的转化。能量的转化是自然界形形色色、奇妙丰富

的原因之一。

理解能量守恒定律需要注意以