第1節(jié) 熱機(jī)
一、熱機(jī)
1. 熱機(jī)：利用 做功的機(jī)械叫熱機(jī)。汽車(chē)、輪船和飛機(jī)等發(fā)動(dòng)機(jī)都是利用燃燒燃料釋放的內(nèi)能做功的裝置，都是熱機(jī)。
2. 熱機(jī)的種類：常見(jiàn)的有 、 、汽輪機(jī)、噴氣發(fā)動(dòng)機(jī)等。
3. 熱機(jī)的工作原理：燃料的化學(xué)能→內(nèi)能→機(jī)械能。
4. 內(nèi)燃機(jī)：燃料直接在發(fā)動(dòng)機(jī) 內(nèi)燃燒產(chǎn)生動(dòng)力的熱機(jī)。內(nèi)燃機(jī)根據(jù)其所使用的燃料分為 和 兩類。
二、汽油機(jī)
1. 工作原理：利用汽油在汽缸內(nèi)燃燒產(chǎn)生高溫高壓的燃?xì)鈦?lái)推動(dòng)活塞做功。
2. 主要結(jié)構(gòu)：汽缸、 、連桿、曲軸、進(jìn)氣門(mén)、排氣門(mén)、 。
3. 工作過(guò)程
（1）沖程：活塞在氣缸內(nèi)往復(fù)運(yùn)動(dòng)，從汽缸的一端運(yùn)動(dòng)到另一端的過(guò)程，叫做一個(gè) 。
（2）四個(gè)沖程：汽油機(jī)的一個(gè)工作循環(huán)由四個(gè)沖程組成： 沖程、 沖程、 沖程和 沖程。
（3）完成一個(gè)工作循環(huán)，活塞往復(fù)運(yùn)動(dòng) 次，飛輪轉(zhuǎn)動(dòng) 周，對(duì)外做功 次.
（4）汽油機(jī)的工作過(guò)程
3. 柴油機(jī)與汽油機(jī)的異同
柴油機(jī)的工作過(guò)程與汽油機(jī)大致相同，也是由吸氣、壓縮、做功、排氣四個(gè)沖程構(gòu)成一個(gè)工作循環(huán)，在一個(gè)工作循環(huán)中，活塞往復(fù)運(yùn)動(dòng)兩次，曲軸轉(zhuǎn)動(dòng)兩周，對(duì)外做功一次。
柴油機(jī)和汽油機(jī)構(gòu)造及工作過(guò)程的不同點(diǎn)：
（1）汽油機(jī)汽缸頂部有 ，在壓縮沖程末，火花塞產(chǎn)生電火花，使燃料燃燒，產(chǎn)生高溫高壓的氣體（俗稱“ 式”）；柴油機(jī)汽缸頂部沒(méi)有火花塞，只有 ，在壓縮沖程結(jié)束時(shí)，壓縮空氣的溫度已經(jīng)超過(guò)柴油的燃點(diǎn)，此時(shí)從噴油嘴噴出的霧狀柴油遇到熱空氣就立刻燃燒起來(lái)（俗稱“ 式”）。
（2）汽油機(jī)吸氣沖程吸入 的混合物；柴油機(jī)吸入氣缸內(nèi)的物質(zhì)只有 。
第2節(jié) 熱機(jī)的效率
一、熱值
1. 燃料（可燃燒的物質(zhì)）
（1）燃料的種類：固體燃料有木柴、煤；液體燃料有汽油、酒精；氣體燃料有煤氣、天然氣等。
（2）燃料燃燒時(shí)能的轉(zhuǎn)化：燃料的燃燒是一種化學(xué)變化，在燃燒過(guò)程中，燃料的 能轉(zhuǎn)化為 能。
2．熱值
（1）定義：我們把某種燃料完全燃燒放出的熱量與其質(zhì)量 ，叫做這種燃料的熱值。熱值在數(shù)值上等于 某種燃料完全燃燒放出的 。
（2）公式： 。
Q放是燃料放出的熱量，單位是J； m是質(zhì)量，單位是kg；q是熱值，單位是J/kg。
（3）單位：焦/千克，符號(hào) 。
（4）熱值的物理意義：熱值在數(shù)值上等于1kg某種燃料完全燃燒放出的 。如木炭的熱值為3.4×107J/kg，它表示1kg木炭完全燃燒時(shí)放出的熱量是3.4×107J。
熱值是燃料本身的一種 ，只與燃料的 有關(guān)，與燃料的形態(tài)、質(zhì)量、體積等均無(wú)關(guān)。同種燃料的熱值相同，不同種燃料的熱值一般不同。
（5）燃料燃燒放出熱量： ；
（6）氣體燃料的熱值：__________。
V表示氣體燃料的體積，單位是m； Q表示放出的熱量，單位是J；q表示氣體燃料的熱值，單位使用 。
二、熱機(jī)的效率：
1. 日常生活中的熱效率：η = __________。
2. 熱機(jī)的效率
（1）用來(lái)做有用功的那部分能量和燃料完全燃燒放出的能量 ，叫熱機(jī)的效率。
（2）公式： 。
（3）物理意義：熱機(jī)的效率是熱機(jī)性能的重要指標(biāo)。熱機(jī)的效率表示使用熱機(jī)時(shí)對(duì)燃料的利用率的高低，熱機(jī)的效率高，在做功同樣多的情況下，就消耗更少的燃料，節(jié)約能源。
3. 提高熱機(jī)效率的主要途徑
（1）盡量減少各種熱量損失，設(shè)法利用 的能量
大型發(fā)電機(jī)常常用蒸汽輪機(jī)推動(dòng)，為了提高燃料的利用率，人們利用蒸汽輪機(jī)排出的廢氣來(lái)供熱，這就是熱電站。
（2）在熱機(jī)的設(shè)計(jì)和制造上，采用 的技術(shù).
（3）使用時(shí)，注意保養(yǎng)，保證良好的潤(rùn)滑，合理調(diào)整各零件之間的間隙，減小因克服 而額外消耗的能量.
4. 熱機(jī)效率總小于1的原因：
因?yàn)闊釞C(jī)中用于做有用功的能量只是燃料完全燃燒所放出的總能量的一部分，由于各種能量的損失和燃燒條件的限制，這部分能量一定 完全燃燒放出 ，所以有用功的能量與燃燒放出的總能量的比值必然小于1，即熱機(jī)的效率一定小于1。
第3節(jié) 能量的轉(zhuǎn)化與守恒
一、能量的轉(zhuǎn)化和轉(zhuǎn)移
1. 自然界存在著各種 的能量
（1）機(jī)械能：機(jī)械能包括動(dòng)能、重力勢(shì)能和彈性勢(shì)能。
（2）內(nèi)能：構(gòu)成物體的所有分子，其熱運(yùn)動(dòng)的動(dòng)能與分子勢(shì)能的總和，叫做物體的內(nèi)能。一切物體都具有內(nèi)能。
（3）太陽(yáng)能：太陽(yáng)能是一種可再生能源。
（4）化學(xué)能：各種物質(zhì)都儲(chǔ)存化學(xué)能，如燃料、動(dòng)物、食物都儲(chǔ)存有化學(xué)能。
（5）電能：電能是指使用電以各種形式做功的能力。
（4）核能：即原子能。原子核結(jié)構(gòu)發(fā)生變化放出的能量。
2. 能量的轉(zhuǎn)化
自然界中的各種現(xiàn)象都是互相聯(lián)系的。在一定條件下，各種形式的能量是可以 的。例如“鉆木取火”是 能轉(zhuǎn)化為 能；蒸汽機(jī)火車(chē)是內(nèi)能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能。
3. 能量的轉(zhuǎn)移
能量可以從一個(gè)物體 到其他物體，也可以從物體的一部分轉(zhuǎn)移到其他部分。
例如，在熱傳遞過(guò)程中，內(nèi)能從高溫物體轉(zhuǎn)移到低溫物體或從物體的高溫部分轉(zhuǎn)移到低溫部分，這些都屬于能量的 。
二、能量守恒定律
1. 能量守恒定律：能量既不會(huì) ，也不會(huì) ，它只會(huì)從一種形式轉(zhuǎn)化為另一種 ，或者從一個(gè)物體轉(zhuǎn)移到另一個(gè) ，而在轉(zhuǎn)化和轉(zhuǎn)移過(guò)程中，能量的總量保持 。
2. 對(duì)能量守恒定律的理解
（1）能量守恒定律，是自然界 、 的基本定律之一。從物理、化學(xué)到地質(zhì)、生物，大到宇宙天體。小到原子核內(nèi)部，只要有能量轉(zhuǎn)化，就一定服從能量守恒的規(guī)律。從日常生活到科學(xué)研究、工程技術(shù)，這一規(guī)律都發(fā)揮著重要的作用。
（2）能量守恒定律包括“能量 ”和“能量 ”兩個(gè)方面。
3. 永動(dòng)機(jī)
（1）不少人曾設(shè)想制造一種不需要?jiǎng)恿湍茉丛床粩嗟貙?duì)外做功的機(jī)器，人們把這種機(jī)器叫做永動(dòng)機(jī)。然而，從沒(méi)有一種永動(dòng)機(jī)成功過(guò)。
（2）能量守恒定律使人們認(rèn)識(shí)到：任何一部機(jī)器，只能使能量從一種形式轉(zhuǎn)化為其他形式，而不能無(wú)中生有地制造能量。因此， 制造出永動(dòng)機(jī)（可能/不可能）。沖程
名稱
進(jìn)氣門(mén)
排氣門(mén)
活塞
運(yùn)動(dòng)
沖程的作用
能量轉(zhuǎn)化
吸氣
沖程
開(kāi)
閉
向下
吸入 和空氣的混合物
壓縮
沖程
閉
閉
向上
壓縮燃料和空氣的混合物， 使其內(nèi)能增大，溫度
機(jī)械能轉(zhuǎn)
化為 能
做功
沖程
閉
閉
向下
產(chǎn)生電火花，點(diǎn)燃燃料，高溫高壓的燃?xì)馔苿?dòng)活塞做功，帶動(dòng)飛輪轉(zhuǎn)動(dòng)
內(nèi)能轉(zhuǎn)化
為 能
排氣
沖程
閉
開(kāi)
向上
排出

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