广东省深圳市中考物理总复习 第十四章 内能的利用课件.ppt

第14章内能的利用 考情扫描 知识梳理 一 内能的利用 热机 1 内能的利用方式 1 利用内能来加热 从能的角度看 这是 的转移过程 2 利用内能来做功 从能的角度看 这是内能转化为 2 热机 定义 利用 做功的机械 能的转化 转化为 3 内燃机 燃料直接在发动机汽缸内燃烧产生动力的热机叫内燃机 它包括 和 内能 机械能 内能 内能 机械能 汽油机 柴油机 一 内能的利用 热机 4 内燃机的工作过程 内燃机的每一个工作循环分为 个阶段 在这几个阶段中 冲程是依靠飞轮的惯性来完成的 而 冲程是内燃机中唯一对外做功的冲程 是由 能转化为 能 另外 冲程将机械能转化为内能 5 热机的效率 公式 提高热机效率的途径 使燃料 尽量减小各种热量 机件间保持良好的 减小摩擦 四 吸气 压缩和排气 做功 内 机械 压缩 充分燃烧 损失 润滑 一 内能的利用 热机 6 汽油机和柴油机的比较 火花塞 喷油嘴 汽油与空气的混合物 空气 低 高 2 2 四 1 二 燃料的热值 1 定义 某种燃料 燃烧放出的热量与其质量之比叫做这种燃料的热值 内能的获得 燃料的燃烧 燃料燃烧 能转化为 能 2 单位 3 关于热值的理解 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 只与燃料的 有关 与燃料的形态 质量 体积等均无关 完全 化学 内 j kg 特性 种类 二 燃料的热值 4 公式 实际中 常利用q吸 q放 即cm t t0 qm 联合解题 5 酒精的热值是3 0 107j kg 它表示 煤气的热值约是3 9 107 它表示 6 火箭常用液态氢做燃料 是因为液态氢 大 小 便于储存和运输 7 炉子的效率 1 定义 炉子 与燃料 放出的能量之比 2 公式 q mq q为热值 1kg酒精完全燃烧放出的热量是3 0 107j j m3 1m3煤气完全燃烧放出的热量约是3 9 107j 热值 体积 有效利用的热量 完全燃烧 三 能量守恒定律 1 在一定条件下 各种形式的能量可以相互 在热传递过程中 高温物体的内能 到低温物体中 1 运动的甲钢球撞击静止的乙钢球 甲球的机械能 到乙球 在这种转移的过程中能量形式没有变 2 小朋友滑滑梯 由于摩擦而使机械能 为内能 在气体膨胀做功的现象中 内能 为机械能 在水力发电中 水的机械能 为电能 在这种转化的过程中能量形式发生了改变 转化 转移 转移 转化 转化 转化 三 能量守恒定律 2 能量守恒定律 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 能量守恒定律是自然界最普遍的 最重要的基本定律之一 消灭 产生 转化 转移 保持不变 难点突破 难点1热机的工作原理 学情分析 首先要明确热机的四个冲程 吸气冲程 压缩冲程 做功冲程 排气冲程 可通过 观气门 看活塞 明冲程 的分析思路来进行 此类题型可考察两个方面 对内燃机四个冲程的判断 涉及能量转化的两个冲程 难点1热机的工作原理 例1 如图19 1所示是四冲程内燃机四个冲程的示意图 下列符合内燃机工作循环顺序的是 abcda a b c db b d a cc b a d cd a c b d d 难点1热机的工作原理 例2 如图19 2所示是汽油机工作时的四个冲程 其中属于做功冲程的是 abcd c 难点1热机的工作原理 思维点拨 1 对内燃机四个冲程的判断问题 进气门打开 排气门关闭 活塞向下运动 汽缸容积增大 是吸气冲程 气门都关闭 活塞向上运动 汽缸容积减小 是压缩冲程 气门都关闭 活塞向下运动 汽缸容积增大 是做功冲程 排气门打开 活塞向上运动 汽缸容积减小 是排气冲程 注意 要结合气门和活塞运动情况进行判断 难点1热机的工作原理 思维点拨 2 涉及能量转化的两个冲程 气门都关闭 活塞向上运动 汽缸容积减小 是压缩冲程 将机械能转化为内能 气门都关闭 活塞向下运动 汽缸容积增大 是做功冲程 将内能转化为机械能 难点2正确理解 热值 这一概念 学情分析 正确理解 热值 需要三个关键词 1kg 如果燃料的质量不是1kg 那么该燃料完全燃烧放出的热量就不等于热值 某种燃料 说明热值与燃料的种类有关 完全燃烧 表明要完全烧尽 否则1kg燃料化学能转变成内能就不等于该热值所确定的值 难点2正确理解 热值 这一概念 例3 1 燃料燃烧放出热量的多少 跟下列因素无关的是 a 温度b 热值c 是否完全燃烧d 质量 2 汽车油箱的汽油用掉一半后 剩下的汽油跟原来的汽油对比 有变化的物理量是 a 热值b 密度c 质量d 比热容 a 燃料燃烧得越充分 放出的热量越多 当燃料完全燃烧时 由q放 mq可知 燃料燃烧放出的热量与燃料的热值和燃料的质量有关 燃料燃烧放出热量的多少与燃料的温度无关 c a 热值是燃料的一种性质 是热量与质量 或体积 的比值 与燃料的种类有关 与质量无关 b 密度是物质的一种特性 是物体质量与体积的比值 与物体的种类和状态有关 与物体的质量和体积无关 故剩下的汽油密度不会变化 c 质量是物体所含物质的多少 汽油用去一半后 箱内的汽油减少 故质量就减少 d 比热容是物质的一种特性 反映了物体吸热和放热能力的大小 与物体种类和状态有关 与质量无关 难点2正确理解 热值 这一概念 例4 1kg柴油完全燃烧放出的热量能使多少质量的水温度升高50 已知柴油的热值是4 3 107j kg 水的比热容是4 2 103j kg 假定放出的热量被水完全吸收 a 约5kgb 约50kgc 约200kgd 约500kg c 难点2正确理解 热值 这一概念 例5 太阳能热水器 电热水器 燃气式热水器是常见的三种热水器 现需将10kg 20 的水加热到40 不考虑能量转换过程中能量的损失 若用太阳能热水器加热 则水吸收了 j太阳能 若用额定功率为1000w的电热水器正常加热 则需要 min 若用燃气式热水器加热 则需要完全燃烧 m3的燃气 水的比热容为4 2 103j kg 某燃气的热值为4 2 107j m3 8 4 105 14 0 02 难点2正确理解 热值 这一概念 思维点拨 1 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 2 热值计算公式分两种 固体燃料 气体燃料 难点3热机效率 学情分析 有关热机效率问题 解题关键是要紧紧抓住热机效率的概念去解决问题 热机效率是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 热量损失主要有燃料没有完全燃烧 废气带走的热量 克服摩擦损耗的能量 散失的热量 故热机效率公式为 难点3热机效率 例6 如图19 3为某汽车内燃机燃料燃烧所释放能量的流向图 根据图中给出的信息 该内燃机的效率为 a 20 b 30 c 40 d 50 c 难点3热机效率 例7 阅读材料 解答问题 山东菏泽向 大气污染宣战 某环保局研究表明 pm2 5的来源中 机动车的排放占33 1 排第一位 燃煤污染排放占第二位 减少污染排放 还我一片蓝天 成为每一个公民的责任 下面是菏泽有关部门针对 节能减排 采取的部分措施 第三项措施 首批50辆lng 液化天然气 新能源公交车已经投入运营 如图19 4所示 为了方便市民出行 市区公交车全面安装 北斗导航系统 市民可以通过手机 导航系统接收器 查询公交车的动态位置 难点3热机效率 天然气汽车和汽油车相比较 尾气中的有害气体排放明显减少90 co 24 co2 90 so2 39 no 无粉尘排放 因此天然气被称为绿色能源 其他性能指标的比较 根据下表提供的信息 通过计算说明 1 天然气汽车燃烧1m3天然气所做的有用功是多少 做同样多的有用功 汽油汽车需要燃烧多少千克汽油 难点3热机效率 2 若某公交车每天消耗100m3的天然气 与用汽油相比 它每天节约的运行成本是多少 解 2 燃烧1m3天然气可节约的