來源:網(wǎng)絡(luò)資源 2022-11-12 15:32:29
內(nèi)能的利用
一、熱機
1。熱機:把內(nèi)能轉(zhuǎn)化為機械能的機器叫熱機。
2。內(nèi)燃機:
①沖程:活塞在汽缸內(nèi)往復(fù)運動時,從汽缸的一端運動到另一端的過程,叫做一個沖程。
②內(nèi)燃機的工作過程:內(nèi)燃機的每一個工作循環(huán)分為四個階段:吸氣沖程、壓縮沖程、做功沖程、排氣沖程。在這四個階段,吸氣沖程、壓縮沖程和排氣沖程是依靠飛輪的慣性來完成的,而做功沖程是內(nèi)燃機中唯一對外做功的沖程,是由內(nèi)能轉(zhuǎn)化為機械能。另外壓縮沖程將機械能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能。
③汽油機和柴油機的不同處
汽油機:氣缸頂、吸入空氣和汽油混合、點燃式、效率較低
柴油機:氣缸頂、吸入空氣、壓燃式、效率較高
二、熱機的效率
1.燃料的熱值
①定義:某種燃料完全燃燒放出的熱量與的其質(zhì)量之比,叫做這種燃料的熱值。用符號“q”表示。
②定義式:q=Q/m(q為熱值) ( 若燃料是氣體燃料 q=Q/v)
③單位:J/kg,讀作:焦耳每千克 J/m3 讀作:焦耳每立方米
酒精的熱值是3.0×107J/kg,它表示:1kg酒精完全燃燒放出的熱量是3.0×107J。(7為次方)
煤氣的熱值是3.9×107J/ m3,它表示:1m3煤氣完全燃燒放出的熱量是3.9×107J。(7為次方)
④關(guān)于熱值的理解:
A、對于熱值的概念,要注重理解三個關(guān)鍵詞“1kg”、“某種燃料”、“完全燃燒”。1kg是針對燃料的質(zhì)量而言,如果燃料的質(zhì)量不是1kg,那么該燃料完全燃燒放出的熱量就不是熱值。某種燃料:說明熱值與燃料的種類有關(guān)。完全燃燒:表明要完全燒盡,否則1kg燃料化學(xué)能轉(zhuǎn)變成內(nèi)能就不是該熱值所確定的值。
B、熱值反映的是某種物質(zhì)的一種燃燒特性,同時反映出不同燃料燃燒過程中,化學(xué)能轉(zhuǎn)變成內(nèi)能的本領(lǐng)大小,也就是說,它是燃料本身的一種特性,只與燃料的種類有關(guān),與燃料的形態(tài)、質(zhì)量、體積等均無關(guān)。
2.熱機的效率:
(1)熱機的能量流圖:
真正能轉(zhuǎn)變?yōu)閷ν庾龅挠杏霉Φ哪芰恐皇侨剂先紵龝r所釋放能量的一部分。
(2)定義:熱機工作時,用來做有用功的那部分能量,與燃料完全燃燒放出的能量之比叫做熱機的效率。
(3)公式:η=Q有/Q總×100%。
式中,Q有為做有用功的能量;Q總為燃料完全燃燒釋放的能量。
(4)提高熱機效率的主要途徑
①改善燃燒環(huán)境,使燃料盡可能完全燃燒,提高燃料的燃燒效率。
②盡量減小各種熱散失。
③減小各部件間的摩擦以減小因克服摩擦做功而消耗的能量。
④充分利用廢氣帶走的能量,從而提高燃料的利用率。
三、能量的轉(zhuǎn)化和守恒
能量守恒定律:能量既不會憑空消滅,也不會憑空產(chǎn)生,它只會從一種形式轉(zhuǎn)化為其它形式,或者從一個物體轉(zhuǎn)移到另一個物體,而在轉(zhuǎn)化和轉(zhuǎn)移的過程中,能量的總量保持不變。
“第一類永動機”永遠不可能實現(xiàn),因為它違背了能量守恒定律。
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