124机械能与内能的相互转化

一 内能的改变 对物体做功 除了通过热传递的方式来改变内能 还有其他方法能够改变内能吗 思考 方法 弯折发热 摩擦生热 辨析 压缩引火 1 两者的区别和联系 机械能转化为内能 本质不同 效果相当 2 对物体做功 物体内能一定增加吗 燃烧等化学反应 化学能转化为内能 燃料 2 条件 A 温度达到燃点 B 需要空气 3 实质 燃料燃烧放出的热量与哪些因素有关呢 质量 燃料种类 燃烧程度 燃料燃烧放出的热量与燃料种类的关系 一 内能的改变 思考 还有其他能量能够转化为内能吗 方法 电加热 1 物质 猜想 探究 1 利用什么方法来研究该课题 2 如何控制相关变量 3 怎样反映燃料放出的热量 4 需要准备哪些测量仪器 如何操作 1 实验方案中还有哪些需要优化的地方 控制变量法 烧水 比温度升高 天平 温度计 转换法 二 探究燃料燃烧放出的热量与种类的关系 相同质量的不同燃料完全燃烧放出的热量不同 相同质量水 完全燃烧 2 如何科学反映燃料燃烧放热能力呢 说明不同燃料燃烧放热能力不同 二 探究燃料燃烧放出的热量与种类的关系 实验过程 观察实验现象 总结实验结论 三 热值 1kg某种燃料完全燃烧放出的热量叫做这种燃料的热值 q 热值是燃料的一种特性 热值大小与燃料的质量 燃烧程度 q Q m 热值表 定义 公式 单位 J kg J m3 燃气 q Q V 辨析 意义 1m3 燃气 A 不同燃料完全燃烧后放出的热量一定不同B 汽油的热值在任何情况下都比柴油大C 热值大的燃料燃烧后放出的热量一定多D 2kg酒精没有完全燃烧时的热值还是3 107J 观察热值表 下列说法正确的是 例 随着人们物质生活水平逐步提高 农村的厨灶发生了革命性的变化 煤球炉 沼气灶和液化气灶等灶具已走进家庭 液化气与煤相比 热学方面突出的优点是 环保方面突出的优点是 经测定燃烧液化气放出热量的50 可被水吸收 那么要把2kg的20 的水烧开需要完全燃烧多少千克的液化气 如果完全燃烧相同质量的木材会放出多少热量 水比热容是4 2 103 kg 液化气热值是5 0 107J kg 干木材热值是1 2 107J kg 三 热值 应用 计算燃料释放的热量或消耗燃料的质量 常用公式 Q cm t m Q q Q mq 例 铁锤敲打铁钉 铁钉温度升高这是因为 A 铁锤把温度传给了铁钉B 铁锤把热量传给了铁钉C 铁锤把内能传给了铁钉D 铁锤对铁钉做了功 例 下列说法中正确的是 A 做功和热传递是等效的B 物体的温度升高 一定是吸收热量C 对物体做功 内能一定增加D 燃料热值越大 放出热量越多 例 进行如图实验操作时 会发现薄壁金属管内乙醚会沸腾 产生的乙醚蒸气会把塞子冲开 这种现象的解释是 来回拉绳子时 克服绳子和管壁的做了功 使绳和金属管的增加 升高 金属管又和乙醚进行了 使乙醚的增加 升高 直到乙醚沸腾 产生大量的乙醚蒸气 蒸气膨胀把管塞冲开 此时看到管口出现大量 说明 解析 四 内能的利用 1 转移 加热物体 2 转化 使物体获得机械能 纽科门发明蒸汽机 瓦特改良蒸汽机 思考 生活中又如何利用内能呢 热机 俗称 发动机 外燃机 五 热机 现代热机 它们的基本结构和工作原理是怎样的呢 汽油机 柴油机 内燃机 例 下图为汽油机工作过程的示意图 则按吸气 压缩 做功和排气冲程排列的顺序是 A 乙丙甲丁B 丁乙丙甲C 丁丙乙甲D 乙甲丙丁 经测定汽油机飞轮转速是2400R min 则汽油机每秒完成个冲程 燃气做功次 六 热机的缺陷和改进 缺陷 说说热机使用的危害和困境 环境污染 能源枯竭 改进 1 新能源 2 高效率 氢 生物燃料 太阳能等 使燃料充分燃烧 减少各种损耗 3 零排放 4 超静音 5 强动力等 例 现用一柴油机把质量19 8t重物提升10m 完全燃烧了0 2kg柴油 则该柴油机效率为 柴油的热值是3 3 107J kg 七 热机性能 功率 效率 P NW0 2 W FS Gh W0 Fl Q mq P W t F p