機(jī)械能與內(nèi)能的相互轉(zhuǎn)化

1、12.4 機(jī)械能與內(nèi)能機(jī)械能與內(nèi)能 的相互轉(zhuǎn)化的相互轉(zhuǎn)化 第十二章第十二章 機(jī)械能和內(nèi)能機(jī)械能和內(nèi)能高低大熱傳遞空氣壓縮引火儀壓縮空氣的體積，活塞對(duì)空氣做功，空氣的內(nèi)能變_反復(fù)彎折鐵絲反復(fù)彎折鐵絲，手對(duì)鐵絲做功，鐵絲的內(nèi)能變_大n對(duì)物體做功，物體內(nèi)能變_，對(duì)物體做的功越多，物體內(nèi)能增加越 。n在做功的過程中，_能轉(zhuǎn)化成_能機(jī)械內(nèi)大大一、做功改變物體內(nèi)能的另一種方式多此過程人的機(jī)械能變_，_能轉(zhuǎn)化為_能好燙！鉆木取火是通過_的方式改變物體內(nèi)能的小機(jī)械內(nèi)做功議一議汽車高速行駛，輪胎溫度升得很高，內(nèi)能變 ，以至于爆胎， 能轉(zhuǎn)化為 能。大機(jī)械內(nèi)演示點(diǎn)火爆炸（1 1）你觀察到什么現(xiàn)象？）你觀察到什么現(xiàn)象

2、？ （2 2）是誰對(duì)它做了功？）是誰對(duì)它做了功？ （3 3）燃?xì)饩哂械氖鞘裁茨?？）燃?xì)饩哂械氖鞘裁茨?？? 4）該實(shí)驗(yàn)中能量如何轉(zhuǎn)化？）該實(shí)驗(yàn)中能量如何轉(zhuǎn)化？物體對(duì)外界做功，物體內(nèi)能如何變化？在此過程中,燃?xì)馀蛎泴?duì)外做功，燃?xì)鈨?nèi)能_,轉(zhuǎn)化為瓶蓋的_能減小機(jī)械議一議：還有哪些事例說明內(nèi)能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能？改變物體內(nèi)能的另一種方式:做功實(shí)質(zhì):內(nèi)能和機(jī)械能（其他形式的能）的相互轉(zhuǎn)化對(duì)物體做功 內(nèi)能增大 機(jī)械能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能物體對(duì)外做功 內(nèi)能減小 內(nèi)能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能內(nèi)能轉(zhuǎn)化的量度：做多少功做功的實(shí)質(zhì)：做功的實(shí)質(zhì)：熱傳遞的實(shí)質(zhì)：熱傳遞的實(shí)質(zhì)：是內(nèi)能的轉(zhuǎn)移是內(nèi)能的轉(zhuǎn)移. .是內(nèi)能的轉(zhuǎn)化。是內(nèi)能的轉(zhuǎn)化。改變物體內(nèi)能的

3、兩種方式改變物體內(nèi)能的兩種方式 和和 。做功做功熱傳遞熱傳遞 表明：做功和熱傳遞在改變內(nèi)能上是表明：做功和熱傳遞在改變內(nèi)能上是等效等效的。的。思考：思考：如果僅憑鐵絲溫度升高、內(nèi)能增大這一如果僅憑鐵絲溫度升高、內(nèi)能增大這一 現(xiàn)象，能否斷定是通過熱傳遞方式還是做功方現(xiàn)象，能否斷定是通過熱傳遞方式還是做功方式來實(shí)現(xiàn)的？式來實(shí)現(xiàn)的？內(nèi)能改變多少的量度：內(nèi)能改變多少的量度：內(nèi)能改變多少的量度：內(nèi)能改變多少的量度：吸收或放出的熱量多少吸收或放出的熱量多少做功的多少做功的多少原理：排氣門進(jìn)氣門火花塞氣缸活塞連桿曲軸汽油機(jī)實(shí)物圖二、熱機(jī)四汽油機(jī)工作時(shí),活塞在汽缸里做往復(fù)運(yùn)動(dòng),活塞從汽缸的一端運(yùn)動(dòng)到另一端的過

4、程叫做沖程.上下是一個(gè)沖程下上也是一個(gè)沖程1.吸氣沖程 進(jìn)氣門打開 排氣門關(guān)閉 活塞向下運(yùn)動(dòng) 燃料和空氣的混合氣體吸入氣缸2.壓縮沖程 進(jìn)氣門關(guān)閉 排氣門關(guān)閉 活塞向上運(yùn)動(dòng) 壓縮燃料混合氣體，溫度_，內(nèi)能變_，_能轉(zhuǎn)化成_能3.做功沖程 活塞到頂時(shí)，火花塞打火 混合氣體猛烈燃燒，產(chǎn)生高溫高壓的燃?xì)?推動(dòng)活塞向下運(yùn)動(dòng) 燃?xì)鈱?duì)活塞做功， _能轉(zhuǎn)化為_能4.排氣沖程 進(jìn)氣門關(guān)閉 排氣門打開 活塞向上運(yùn)動(dòng) 將廢氣排出氣缸一個(gè)工作循環(huán)結(jié)束，進(jìn)入下一個(gè)工作循環(huán)想一想：飛輪的慣性飛輪在汽油機(jī)（柴油機(jī)）的四沖程中，只有做功沖程是燃?xì)鈱?duì)外做功，那么其他3個(gè)輔助沖程是靠什么完成的？ 對(duì)外做功 次，是 沖程。做功沖

5、程是依靠燃?xì)獾耐苿?dòng)做功來完成，其它做功沖程是依靠燃?xì)獾耐苿?dòng)做功來完成，其它3個(gè)輔助沖程是依靠是依靠 慣性來完成。慣性來完成。飛輪飛輪 對(duì)外做對(duì)外做1 1次功次功一一個(gè)工作循環(huán)個(gè)工作循環(huán) 曲軸、飛輪轉(zhuǎn)曲軸、飛輪轉(zhuǎn)2 2圈圈 活塞往復(fù)活塞往復(fù)2 2次次 4 4個(gè)沖程個(gè)沖程2.2.某單缸四沖程汽油機(jī)飛輪轉(zhuǎn)速為某單缸四沖程汽油機(jī)飛輪轉(zhuǎn)速為1800r/min1800r/min，則在，則在1s1s內(nèi)曲軸轉(zhuǎn)內(nèi)曲軸轉(zhuǎn) 圈，活塞往復(fù)圈，活塞往復(fù) 次，有次，有 個(gè)工個(gè)工作循環(huán)，活塞對(duì)外做作循環(huán)，活塞對(duì)外做 次功，有次功，有 個(gè)沖程，。個(gè)沖程，。3030圈圈？15151515606030303030飛輪飛輪1s1s

6、內(nèi)轉(zhuǎn)內(nèi)轉(zhuǎn) 你知道嗎？常用的內(nèi)燃機(jī)有常用的內(nèi)燃機(jī)有汽油機(jī)汽油機(jī)和和柴油機(jī)柴油機(jī)汽油機(jī)：輕巧汽油機(jī)：輕巧，常用在汽車、飛機(jī)和小型農(nóng)業(yè)機(jī)械，常用在汽車、飛機(jī)和小型農(nóng)業(yè)機(jī)械上（如插秧機(jī)、機(jī)動(dòng)噴霧器等）；上（如插秧機(jī)、機(jī)動(dòng)噴霧器等）；柴油機(jī)：柴油機(jī)：結(jié)構(gòu)與汽油機(jī)類似，結(jié)構(gòu)與汽油機(jī)類似，功率大功率大，效率高效率高，廣，廣泛應(yīng)用于載重汽車、拖拉機(jī)、坦克和輪船上。泛應(yīng)用于載重汽車、拖拉機(jī)、坦克和輪船上。吸氣沖程吸入吸氣沖程吸入燃料和空氣燃料和空氣的混合氣體，的混合氣體，火花塞火花塞在壓在壓縮沖程結(jié)束時(shí)，做功沖程開始前對(duì)汽缸內(nèi)的燃料混縮沖程結(jié)束時(shí)，做功沖程開始前對(duì)汽缸內(nèi)的燃料混合氣體合氣體點(diǎn)火點(diǎn)火。吸氣沖程吸入

7、吸氣沖程吸入空氣空氣，壓縮沖程結(jié)束時(shí)，壓縮沖程結(jié)束時(shí)，噴油嘴噴油嘴向汽向汽缸內(nèi)噴入霧化的缸內(nèi)噴入霧化的柴油柴油，與高溫的空氣混合而燃燒。，與高溫的空氣混合而燃燒。熱熱機(jī)機(jī)的的發(fā)發(fā)展展歷歷程程渦渦輪輪噴噴氣氣發(fā)發(fā)動(dòng)動(dòng)機(jī)機(jī)蒸汽三輪汽車蒸汽三輪汽車?yán)鲜降恼羝疖嚴(yán)鲜降恼羝疖嚮鸹鸺l(fā)發(fā)動(dòng)動(dòng)機(jī)機(jī)煤氣、天然氣煤氣、天然氣 等等液體燃料液體燃料討論：例舉一下生活中燒水的燃料？討論：例舉一下生活中燒水的燃料？草木、煤炭等草木、煤炭等石油、酒精、汽油等石油、酒精、汽油等固體燃料固體燃料氣體燃料氣體燃料思考：燃料燃燒放出的熱量可能與什么因素有關(guān)？思考：燃料燃燒放出的熱量可能與什么因素有關(guān)？a、燃料的質(zhì)量；、燃

8、料的質(zhì)量；b、燃料燃燒的程度；、燃料燃燒的程度；完全燃燒完全燃燒 就是燃料全部燒盡的意思。就是燃料全部燒盡的意思。c、燃料的種類。、燃料的種類。三、燃料的熱值1、活動(dòng)：、活動(dòng)：比比較質(zhì)量相同的不同燃料充分燃燒時(shí)放出的熱量較質(zhì)量相同的不同燃料充分燃燒時(shí)放出的熱量 碎紙片、酒精碎紙片、酒精方法：方法： 燃燒相同的質(zhì)量的碎紙片和酒精，燃燒相同的質(zhì)量的碎紙片和酒精，比較加熱比較加熱質(zhì)量相同的水升高的溫度。質(zhì)量相同的水升高的溫度。實(shí)驗(yàn)表明：實(shí)驗(yàn)表明：質(zhì)量相等的不同燃料，充分燃燒所放出的熱量一質(zhì)量相等的不同燃料，充分燃燒所放出的熱量一般是般是 的。的。反映了不同燃料燃燒放熱的本領(lǐng)。反映了不同燃料燃燒放熱的

9、本領(lǐng)。不相同不相同2 2、熱值（、熱值（q q） 燃料完全燃燒放出的熱量與燃料的質(zhì)量之比。燃料完全燃燒放出的熱量與燃料的質(zhì)量之比。（即即： 1 1千克的某種燃料在千克的某種燃料在 完全燃燒完全燃燒 時(shí)所放出時(shí)所放出的熱量。）的熱量。）叫做這種燃料的熱值。叫做這種燃料的熱值。3 3、單位：、單位：焦焦/千克千克 （J / Kg）表示的物理意義是：表示的物理意義是：1 1千克的柴油完全燃燒時(shí)放出的熱量為千克的柴油完全燃燒時(shí)放出的熱量為 3.3 3.3 10 107 7焦焦 。q q柴油柴油= 3.3X107J/kg對(duì)于氣體燃料常用：焦對(duì)于氣體燃料常用：焦/米米3（J /m3）煤油煤油 4.6X10

10、7木炭木炭 3.4X107汽油汽油 4.6X107無煙煤無煙煤 3.4X107氫氣氫氣 14.3X107石油石油 4.4X107焦炭焦炭 3.0X107天然氣天然氣 4.4X107柴油柴油 3.3X107煙煤煙煤 2.9X107煤氣煤氣 4.2X107酒精酒精 3.0X107干木柴干木柴 1.2X107氣體氣體液體液體固體固體常用燃料的熱值（單位：常用燃料的熱值（單位：J/kg） 熱值燃料的一種物理屬性。只與燃料的種類有關(guān)，與燃熱值燃料的一種物理屬性。只與燃料的種類有關(guān)，與燃料的質(zhì)量、體積、是否完全燃燒無關(guān)。料的質(zhì)量、體積、是否完全燃燒無關(guān)。Q放放= m q（或（或Q放放= Vq） 例題：1、500 g 500 g 的汽油完全燃燒時(shí)，可以放出多少熱量？的汽油完全燃燒時(shí)，可以放出多少熱量？2、完全燃燒完全燃燒1010千克的焦碳所放出的熱量相當(dāng)于完全千克的焦碳所放出的熱量相當(dāng)于完全燃燒多少千克的干木材放出的熱量？燃燒多少千克的干木材放出的熱量？4 4、燃料完全燃燒放熱計(jì)算公式：、燃料完全燃燒放熱計(jì)算公式：5、影、影響燃料的有效利用因素響燃料的有效利用因素:例如：用鍋爐來燒水例如：用鍋爐來燒水1、供氧不足，造成燃料不、供氧不足，造成燃料不 能做到完全燃燒。能做到完全燃燒。2、爐壁會(huì)傳走一部分熱量。、爐壁會(huì)傳走一部分熱量。3、一部分熱量傳遞給水。、一部分熱量傳遞給水。