机械能和内能的转化主要

12.4机械能与内能的相互(xiānghù)转化精品资料精品资料一、内能(nèinénɡ)的改变对物体(wùtǐ)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？精品资料燃烧(ránshāo)等化学反应化学能转化(zhuǎnhuà)为内能燃料2、条件：A、温度达到燃点B、需要空气3、实质：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：精品资料热机：把燃料(ránliào)燃烧产生的高温、高压燃气的内能转化为机械能的机器就叫作热机。精品资料热机(rèjī)蒸汽机、内燃机、汽轮机、喷气发动机精品资料汽油机精品资料吸气冲程压缩冲程进气门打开，排气门关闭，活塞(huósāi)向下运动，汽油和空气的混合物进入气缸。进气门和排气门都关闭，活塞向上(xiàngshàng)运动，燃料混合物被压缩。精品资料做功冲程排气冲程在压缩冲程结束时，火花塞产生电火花，使燃料猛烈燃烧，产生高温高压的气体。高温高压的气体推动活塞向下运动，带动(dàidòng)曲轴转动，对外做功。进气门关闭，排气门打开，活塞向上运动，把废气(fèiqì)排出气缸。精品资料吸气冲程做功冲程压缩冲程排气冲程精品资料知识(zhīshi)扩充----热机带来的污染声音嘈杂(cáozá)的街道废气笼罩中的城市精品资料1.利用什么方法(fāngfǎ)来研究该课题？2.如何控制(kòngzhì)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？评估方案结论（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。精品资料二、探究燃料(ránliào)燃烧放出的热量与种类的关系【实验(shíyàn)过程】观察实验现象，总结实验结论。精品资料热机效率精品资料固体燃料(ɡùtǐránliào)液体燃料(yètǐránliào)气体燃料燃料可分为三种1.你知道的燃料有哪些,它们分别属于哪一类？

常见的燃料有煤、石油（加工炼制成汽油、煤油、柴油和液化气等）、天燃气等，农村还用草木等植物的秸杆作燃料。思考讨论精品资料162.我们要烧开同一壶水，现有三种燃料：干草、木柴(mùchái)、煤炭，用哪种燃料用量最少？质量相等的不同燃料(ránliào)在完全燃烧时所放出能量的本领不同。(为什么提供相同的能量)不同燃料所需的量不同？精品资料17一、燃料(ránliào)的热值（笔记）1、定义：某种燃料完全燃烧放出(fànɡchū)的热量与其质量（体积）之比叫做这种燃料的热值。2、表示字母：q精品资料

3、单位(dānwèi)：焦/千克(J/kg)焦/立方米（J/m3)精品资料19观察(guānchá)热值表，你有什么收获？煤油4.6×107木炭3.4×107汽油4.6×107无烟煤3.4×107氢气14.3×107石油4.4×107焦炭3.0×107天然气柴油4.3×107烟煤2.9×107煤气3.9×107酒精3.0×107干木柴1.2×107气体液体固体常用燃料(ránliào)的热值（单位：J/kg）（7.1~8.8)×107精品资料1.不同物质的热值一般相同吗？2有没有不同物质比热值相同的？3哪种物质的热值最大？它是多少(duōshǎo)？表示的物理意义是什么？精品资料4、热值是燃料的一种(yīzhǒnɡ)特性，其大小只与燃料的种类有关，与燃料的质量（体积）、是否燃烧、是否完全燃烧无关。21精品资料22关于燃料的热值正确的是（）A．燃料的热值与燃料的燃烧程度有关B．燃料的热值与燃料的种类有关C．燃料的热值与燃料的多少有关D．燃料的热值与上面(shàngmiɑn)三个因素都有关B练一练精品资料5、热值的有关(yǒuguān)计算：（1）固体(gùtǐ)或液体燃料：Q放=mq（2）气体燃料：Q放=Vq23精品资料计算(jìsuàn):5千克烟煤(yānméi)完全燃烧，所释放出来的热量是多少？（烟煤(yānméi)的热值为2.9×107J/kg）解：Q放=2.9×107J/kg

×5kg质量（m）热值q即：Q放=qm精品资料例题(lìtí)：把5kg40℃的水烧开，需要完全燃烧多少kg的干木柴？（已知干木柴的燃烧值为1.2×107J/kg，外界为标准大气压，并且燃料(ránliào)完全燃烧放出的热量全部被水吸收）

精品资料分析(fēnxī)：利用吸热公式Q吸=Cm(t-t0)可以算出将水烧开要吸收多少热量，解题时应注意在标准大气压下，水的沸点是100℃，即水烧开时的温度为100℃，再利用燃料的燃烧值求干木柴(mùchái)的质量．

精品资料解答(jiědá)：Q吸=Cm(t-t0)=4.2×103J/(kg·℃)×5kg×(100℃-40℃)=1.26×106J因为Q吸=Q放=1.26×106J所以干木柴(mùchái)质量精品资料28例题：某个家庭预计每月使用天然气4m3，这些天然气完全燃烧放出多少热量(rèliàng)，相当于多少kg柴薪完全燃烧放出的热量(rèliàng)（q气为7.5×107J/m3，q柴为107J/kg）解：Q放=Vq气=4m3×7.5×107J/m3=3×108J；m=Q放/q柴=3×108J/107J/kg=30kg。答：天然气完全燃烧放出热量(rèliàng)是3×108J,相当于30kg柴薪完全燃烧放出的热量(rèliàng)。这些能量是否都转化成人们需要的了精品资料思考(sīkǎo)：在内燃机中，燃料所释放的能量(néngliàng)都到哪里去了？做有用功的能量废气带走的能量汽缸散热及摩擦损失的能量精品资料30化学能（100﹪）内能(nèinénɡ)机械能燃烧不完全损失(sǔnshī)的能量废气带走的能量克服摩擦损失的能量电流通过导线时发热损失的能量散热损失的能量发电机蒸气轮机锅炉散热损失的能量克服摩擦损失的能量电能（30﹪）火电站能流图精品资料由图可知，真正能转变为对外做有用功的能量只是燃料(ránliào)燃烧时所释放能量的一部分。精品资料321、定义：用来(yònɡlái)做有用功的那部分能量与燃料完全燃烧释放的能量之比称为热机效率，即：W有Q放η=二、热机效率精品资料汽油机的效率(xiàolǜ)：20~30%你认为它们的效率比你想象(xiǎngxiàng)的高？还是低？汽油机的效率大约是多少？猜猜看:热机的效率：用来做有用功的能量，与燃料完全燃烧放出的能量之比精品资料精品资料精品资料2、提高(tígāo)热机效率的方法：36（1）使燃料充分燃烧;（2）尽量减少各种热量损失；（3）利用(lìyòng)废气的能量；（主要措施）精品资料（4）注意保养，保证良好的润滑，减少因克服摩擦阻力而额外(éwài)消耗的能量。精品资料例：用天然气灶烧水，燃烧1m3的天然气，使100kg的水从20℃升高到70℃.天然气热值3.2×107J/m3求（1）天然气完全燃烧放出(fànɡchū)热量（2）水吸收的热量（3）天然气灶的效率精品资料39下列(xiàliè)提高热机效率的方法中，不可行的是（）A．减少各种热损失B．加润滑油减少机器各部件之间的摩擦C．充分利用废气的能量，如建热电站D．采取少消耗总能量的办法D精品资料2.甲柴油机的效率比乙柴油机的效率低，这表明：A、甲的功率小B、甲做的功少C、甲消耗(xiāohào)的柴油多D、甲柴油机内能转化为机械能的百分比小3.关于提高热机效率的途径，下列说法中错误的是：A、尽量使燃料完全燃烧B、尽量减少输出功率C、尽量减小摩擦D、尽量减少热量(rèliàng)损失√√精品资料4.某热机的效率(xiàolǜ)为20％，这表明做100J的有用功时：A、要消耗20J的燃料内能B、要向外散失80J的热量C、要消耗燃烧后能放出500J内能的燃料D、要消耗80J的燃料内能√5.有一台柴油机的效率为40％，每小时耗油2kg，则这台柴油机的功率(gōnglǜ)为多少瓦？（已知柴油的热值为3.3×107J/kg）精品资料6.某饰品加工厂用酒精喷灯加工饰品，张峰师傅在1min内用去酒精5g，被加工的质量为36g的铜饰品温度从20℃上升到1070℃。求：（1）铜饰品吸收的热量(rèliàng)是多少？（2）酒精完全燃烧放出的热量(rèliàng)是多少？（3）酒精喷灯的效率是多少？[C铜=0.39×103J/（kg·℃）