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第十四章 内能的利用 知识梳理
1.热机
（1）定义：利用 的机械，我们称为热机。
（2）能量转化：燃料的 能→ 能→ 能。
（3）种类：蒸汽机、内燃机、汽轮机、喷气发动机等。 是最早的热机， 是最常见的一种热机。
2.内燃机
（1）定义：燃料直接在 燃烧产生动力的热机
（2）分类： 和 。
（3）构造（汽油机）：
（4）工作过程：
① 冲程：进气门 ，排气门 ，活塞向 运动， 和 的混合物从 被吸入汽缸.当活塞运动到汽缸的最下端， 关闭，曲轴转动 圈。
② 冲程：进气门和排气门 ，活塞向 运动，燃料的混合物被 ，汽缸内温度 ，气压 。曲轴转动 圈。在此过程， 转化为 。
③ 冲程：在压缩冲程结束时，火花塞产生电火花(点燃式)，使燃料猛烈燃烧，产生 的气体，推动活塞向 运动，带动曲轴转动，对外做功。在此过程， 转化为 。
④ 冲程：进气门 ，排气门 ，活塞向 运动，把废气排出汽缸。当活塞运动到汽缸的最上端， 关闭，曲轴转动 圈。
特点：①能量转化的冲程有2个： 冲程：机械能→内能； 冲程，内能→机械能；
②一个工作循环 个冲程，，活塞往复 次，飞轮转 周，对外做功 次；
③一个工作循环中只有 冲程是靠燃气推动活塞做功，其他三个冲程是靠安装在曲轴上的 来完成。
（6）汽油机与柴油机的比较：
1.燃料
（1）分类：固体燃料（木炭、煤等）、液体燃料（汽油、柴油、酒精等）、气体燃料（煤气、天然气等）。
（2）能量转化： 能转化为 能
2.热值
（1）定义：某种燃料 放出的热量与其质量 ，叫做这种燃料的热值，用符号 表示。“完全燃烧”是指燃料燃烧后，全部变成 的过程。
（2）单位：在国际单位中，热值的单位是 ，符号是 （多用于固体、液体燃料）；热值的单位还有 ，符号是 （多用于气体燃料）。
（3）公式： （多用于固体、液体燃料）或 多用于气体燃料）。
（4）物理意义：数值上等于1kg某种燃料完全燃烧放出的热量。
（5）特点：热值是燃料本身的一种属性，它只与 有关，与燃料的质量、体积、是否完全燃烧等无关。
（6）热量计算公式： （多用于固体、液体燃料）或 （多用于气体燃料）。
（7）常见燃料热值：
【知识扩展】热值是反映燃料完全燃烧释放热量本领大小的物理量，“完全燃烧”是一个理想的燃烧过程，在实际中是难以实现的，所以理论的计算与实际有较大的差异（与实际燃耗条件有关）。
（1）定义：用来做 的那部分能量，与燃料完全燃烧放出的热量 ，叫做热机的效率，符号。
（2）公式： ，所有热机的效率都 1。
（3）能量流向：
（4）提高热机效率的方法：
①使燃料充分燃烧
②尽量减小各种热量损失
③在热机设计和制造上提高技术水平和使用新材料
④保证良好的润滑，减少因摩擦额外消耗的功
⑤利用废气的能量
（5）热机效率不高，因此，我们要节约资源，提高热机的利用率
【知识扩展】热机效率与功率的区别：热机的效率是指用来做 的能量与燃料完全燃烧放出的 之比，而功率是表示物体做功 的物理量。
无论是能量转移型（热传递）还是能量转化型（做功），若无能量损失，则Q吸=Q放或Q吸=W总；若有能量损失，则有Q吸=Q放或Q吸=W总。
1.能量的转化
（1）能量可以发生转移：能量从一个物体 到另一个物体或者从一个物体的一部分转移到另一部分，但能量的种类、特点 发生变化；
（2）各种形式的能量可以相互转化：能量转化过程中，能量的种类 发生改变。
（3）太阳能可以转化为各种形式的能量，地球上的大多数能量来源于 。
2.能量守恒定律
（1）内容：大量事实表明，能量既不会凭空 ，也不会凭空 ，它只会从一种形式 为其他形式，或者从一个物体 到其他物体，而在转化和转移的过程中，能量的总量 。（所有的能量转化和转移都遵循 ）。
（2）平常我们所说的“消耗能量”“利用能量”“获得能量”实质是：能量相互转化或转移的过程。
（3）说明：能量的转化和转移都是具有 的，如果某个过程中涉及了 ，能量的转化（和转移）就无法 地沿反方向发生，除非我们耗费 的能量提供帮助。因此，我们所能利用的资源是有限的，所以需要节约能源。
（4）永动机违背了能量守恒定律，不可能存在。
例题1：如图所示是四冲程汽油机的工作示意图，下列说法正确的是（ C ）
A.甲冲程是把内能转化为机械能
B.乙冲程是吸气冲程
C.丙冲程是将内能转化为机械能
D.丁冲程是排气冲程
易错提醒：
判断四个冲程的方法：
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第十四章 内能的利用 知识梳理
1.热机
（1）定义：利用内能做功的机械，我们称为热机。
（2）能量转化：燃料的化学能→内能→机械能。
（3）种类：蒸汽机、内燃机、汽轮机、喷气发动机等。蒸汽机是最早的热机，内燃机是最常见的一种热机。
2.内燃机
（1）定义：燃料直接在发动汽缸内燃烧产生动力的热机
（2）分类：汽油机和柴油机。
（3）构造（汽油机）：
（4）工作过程：
①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从进气门被吸入汽缸.当活塞运动到汽缸的最下端，进气门关闭，曲轴转动半圈。
②压缩冲程：进气门和排气门都关闭，活塞向上运动，燃料的混合物被压缩，汽缸内温度升高，气压增大。曲轴转动半圈。在此过程，机械能转化为内能。
③做功冲程：在压缩冲程结束时，火花塞产生电火花(点燃式)，使燃料猛烈燃烧，产生高温高压的气体，推动活塞向下运动，带动曲轴转动，对外做功。在此过程，内能转化为机械能。
④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。当活塞运动到汽缸的最上端，排气门关闭，曲轴转动半圈。
特点：①能量转化的冲程有2个：压缩冲程：机械能→内能；做功冲程，内能→机械能；
②一个工作循环4个冲程，，活塞往复2次，飞轮转2周，对外做功1次；
③一个工作循环中只有做功冲程是靠燃气推动活塞做功，其他三个冲程是靠安装在曲轴上的飞轮的惯性来完成。
（6）汽油机与柴油机的比较：
1.燃料
（1）分类：固体燃料（木炭、煤等）、液体燃料（汽油、柴油、酒精等）、气体燃料（煤气、天然气等）。
（2）能量转化：化学能转化为内能
2.热值
（1）定义：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，用符号q表示。“完全燃烧”是指燃料燃烧后，全部变成不可燃烧物的过程。
（2）单位：在国际单位中，热值的单位是焦每千克，符号是J/kg（多用于固体、液体燃料）；热值的单位还有焦每立方米，符号是J/m3（多用于气体燃料）。
（3）公式：（多用于固体、液体燃料）或（多用于气体燃料）。
（4）物理意义：数值上等于1kg某种燃料完全燃烧放出的热量。
（5）特点：热值是燃料本身的一种属性，它只与燃料种类有关，与燃料的质量、体积、是否完全燃烧等无关。
（6）热量计算公式：Q=mq（多用于固体、液体燃料）或Q=Vq（多用于气体燃料）。
（7）常见燃料热值：
【知识扩展】热值是反映燃料完全燃烧释放热量本领大小的物理量，“完全燃烧”是一个理想的燃烧过程，在实际中是难以实现的，所以理论的计算与实际有较大的差异（与实际燃耗条件有关）。
（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热量之比，叫做热机的效率，符号。
（2）公式：，所有热机的效率都小于1。
（3）能量流向：
（4）提高热机效率的方法：
①使燃料充分燃烧
②尽量减小各种热量损失
③在热机设计和制造上提高技术水平和使用新材料
④保证良好的润滑，减少因摩擦额外消耗的功
⑤利用废气的能量
（5）热机效率不高，因此，我们要节约资源，提高热机的利用率
【知识扩展】热机效率与功率的区别：热机的效率是指用来做有用功的能量与燃料完全燃烧放出的能量之比，而功率是表示物体做功快慢的物理量。
无论是能量转移型（热传递）还是能量转化型（做功），若无能量损失，则Q吸=Q放或Q吸=W总；若有能量损失，则有Q吸=Q放或Q吸=W总。
1.能量的转化
（1）能量可以发生转移：能量从一个物体转移到另一个物体或者从一个物体的一部分转移到另一部分，但能量的种类、特点不会发生变化；
（2）各种形式的能量可以相互转化：能量转化过程中，能量的种类会发生改变。
（3）太阳能可以转化为各种形式的能量，地球上的大多数能量来源于太阳。
2.能量守恒定律
（1）内容：大量事实表明，能量既不会凭空消失，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其他物体，而在转化和转移的过程中，能量的总量保持不变。（所有的能量转化和转移都遵循能量守恒定律）。
（2）平常我们所说的“消耗能量”“利用能量”“获得能量”实质是：能量相互转化或转移的过程。
（3）说明：能量的转化和转移都是具有方向的，如果某个过程中涉及了热量，能量的转化（和转移）就无法自发地沿反方向发生，除非我们耗费额外的能量提供帮助。因此，我们所能利用的资源是有限的，所以需要节约能源。
（4）永动机违背了能量守恒定律，不可能存在。
例题1：如图所示是四冲程汽油机的工作示意图，下列说法正确的是（ C ）
A.甲冲程是把内能转化为机械能
B.乙冲程是吸气冲程
C.丙冲程是将内能转化为机械能
D.丁冲程是排气冲程
易错提醒：
判断四个冲程的方法：
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