【备考2018】物理3年中考2年模拟专题复习学案3.4 燃料的热值 热机及其效率（全国版）

3.4 燃料的热值 热机及其效率 一、燃料的热值 1．某种燃料 完全燃烧 放出的 热量 与其 质量 的比叫做这种燃料的热值。热值在数值上等于 1 kg某种燃料完全燃烧放出的 热量 。热值的单位是由热量的单位和质量的单位 组合 而成。热值的单位是焦每千克，符号是 J/kg 。 2．如果用Q放表示燃料完全燃烧放出的热量，q表示燃料的热值，m（或V）表示燃料的质量（或体积）。Q放= mq 或Q放= Vq 。 3．热值是反映燃料自身 性质 的物理量。不同燃料的热值一般 不同 。质量相同的不同物质，热值越大，完全燃烧放出的热量 越多 。氢热值较 大 。 4．人们在原始社会就燃烧柴薪来取暖、烧饭，这是利用内能 加热 ；而古老的热机———蒸汽机利用内能 做功 。 二、热机 5．热机原理：燃料通过燃烧释放 内能 ，传给工作物质———水和水蒸气，工作物质膨胀 做功 ，将 内 能转化为 动 能。 6．利用 内能 做功的机械——— 热机 。热机的发明及广泛使用，使人类迈入了 工业 化社会，对人类社会发展起到了 重要 的作用。 7．燃料直接在发动机汽缸内燃烧产生动力的热机叫做 内燃 机。内燃机分为 汽油 和 柴油 两大类，它们分别用 汽油 和 柴油 作为燃料。 8．汽油机气缸上部有 进气 门和 排气 门，顶部有 火花塞 ，下部有活塞，活塞用 连杆 跟曲轴相连。汽油机由 吸气 、 压缩 、 做功 、 排气 四个冲程不断循环来保证连续工作的。两气门都关闭，活塞上行是 压缩 冲程，活塞下行是 做功 冲程。在压缩冲程，活塞的 机械 转化为汽油和空气混合物的 内能 ；在做功冲程，燃气的 内能 转化为活塞的 机械 。在四冲程内燃机的工作循环中，只有 做功 冲程对外做功，其他三个冲程靠飞轮的 惯性 完成。 9．柴油机的构造与汽油机相似，柴油机通过压缩 空气 直接点燃柴油，因此柴油机气缸顶部没有 火花塞 ，而有一个 喷油嘴 。由于柴油机对空气的压缩程度比汽油机更高，在做功冲程中气体的压强也大于汽油机，输出的功率 更大 。 10．柴油机比较 ，主要应用于载重汽车、 、 、 上，汽油机比较 ，主要应用于小汽车、 。 三、热机效率 11．用来做 有用功 的能量跟燃料完全燃烧放出的 热量 之比，叫做热机效率。用公式表示为 。热机效率是热机 性能 的重要指标。蒸汽机的效率很低，只有6%~15%；汽油机的效率为 20%~30% ；柴油机的效率为 30%~45% 。热机效率高，在做功 相同 的情况下，消耗的燃料 更少 ，从而节约 能源 ，减少 污染 。21*cnjy*com 12．在热机能量损失中， 废气 带走的能量最多，设法利用 废气 的能量，是提高燃料利用率的重要 措施 。在设计和制造热机时，要不断改进和创新，以减少各种能量的 损失 ，提高 效率 。 13．早期的飞机是由 内燃机 提供动力的。现代飞机上越来越多地使用 喷气 发动机，它向后喷出气体，从而获得前进的动力。在功率相同时，喷气式发动机比 内燃 机更轻便。喷气式发动机分空气喷气发动机和火箭喷气发动机。火箭喷气发动机自带 燃料 和氧化剂，可以在大气层 外 工作，用来发射人造卫星和宇宙 飞船 。我国的火箭发动机居世界先进行列。 四、能量的转化和守恒 14．能量既 消灭 ，也不会 凭空产生 ，它只会从一种 形式 转化为 其他形式 ，或者从一个 物体 转移到 其他物体 ，而在转化和 转移 的过程中，能量的总量 保持不变 。这就是能量 守恒 定律。 15．能量守恒定律是自然界最 普遍 、最 重要 的基本定律之一。在行驶的汽车中，燃料的 化学 能通过燃烧转化为燃气的 内 能，再通过热机做功把 内 能转化为 机械 能。在这个过程中，燃料的化学能一部分转化为 机械 能，一部分转化成了热机和周围环境的 内 能。 16．一切运动都会产生 热 ，这个能量无法再利用。能量转化有 方向 性。永动机根本不可能 制造 。 考点一：燃料的热值 例1 ... ...