1、第第5 5节节 物体的内能物体的内能第第 3 3 课 时课 时浙 教 版 初 中把燃料燃烧时释放的内能转变为机械能的装置。把燃料燃烧时释放的内能转变为机械能的装置。燃料直接在发动机气缸内燃烧产生动力的热机。燃料直接在发动机气缸内燃烧产生动力的热机。常见的内燃机：汽油机、柴油机常见的内燃机：汽油机、柴油机蒸气机、内燃机、蒸气机、内燃机、汽轮机、喷气发动汽轮机、喷气发动机、火箭等机、火箭等火花塞气缸进气门活塞连杆排气门曲轴（1）天然气完全燃烧放出的热量是多少？6107J/m3试求：把燃料燃烧时释放的内能转变为机械能的装置。56105J用木炭比用干木柴省燃料进气门关闭，排气门打开，活塞向上运动，把废
2、气排出气缸。内燃机不能自行启动。1、热机：把燃料燃烧时释放的内能转变为机械能的装置。5、英国物理学家斯特林于1816年发明了“斯特林发动机”。答：完全燃烧50克酒精放出的热量是1.常用燃料的热值（焦/千克）用木炭比用干木柴省燃料5、英国物理学家斯特林于1816年发明了“斯特林发动机”。Q=mq=2kg3107J/kg=6107J喷气发动机有空气喷气发动机和火箭喷气发动机两种。56105J常用燃料的热值（焦/千克）2103J/（kg）燃料燃烧时能量如何转化?5、英国物理学家斯特林于1816年发明了“斯特林发动机”。（2）Q吸=cm（t-t0）=4.吸气冲程压缩冲程做功冲程排气冲程进气门打开，排气
3、门关闭。活塞由上端向下端运动，汽油和空气组成的燃料混合物从进气门吸入气缸。进气门和排气门都关闭，活塞向上运动，燃料混合物被压缩，压强增大，温度升高。机械能转化为内能。在压缩冲程末，火花塞产生电火花，使燃料猛烈燃烧，产生高温高压的燃气，推动活塞向下运动，并通过连杆带动曲轴转动。内能转化为机械能进气门关闭，排气门打开，活塞向上运动，把废气排出气缸。解：（1）Q吸=cm（t-t0）Q=mq=2kg3107J/kg=6107J在压缩冲程末，火花塞产生电火花，使燃料猛烈燃烧，产生高温高压的燃气，推动活塞向下运动，并通过连杆带动曲轴转动。活塞由上端向下端运动，汽油和空气组成的燃料混合物从进气门吸入气缸。1
4、、把一锅水烧开,说法正确的是(对照热值表)()燃料燃烧时能量如何转化?斯特林发动机气缸内工作介质易汽化、易液化，该介质经过吸热膨胀，冷却压缩的循环过程输出动力，因此又被称为热气机。5、英国物理学家斯特林于1816年发明了“斯特林发动机”。8106J 100%=42%1、煤气灶上烧开水时，水壶里的热量从哪里来？6107焦/千克,表示的意义是2103J/（kg）2kg（100-20）=6.活塞由上端向下端运动，汽油和空气组成的燃料混合物从进气门吸入气缸。2103J/（kg）2kg（100-20）=6.在压缩冲程末，火花塞产生电火花，使燃料猛烈燃烧，产生高温高压的燃气，推动活塞向下运动，并通过连杆带
5、动曲轴转动。2103J/（kg）3kg（80-20）用木炭比用干木柴省燃料把燃料燃烧时释放的内能转变为机械能的装置。05m3的天然气，将3kg的水从20加热到80已知水的比热容是4.火箭喷气发动机按使用的燃料不同，分为固体燃料火箭喷气发动机和液体燃料火箭喷气发动机。热值不变，比热减少一半比热减少一半，热值不变 D.一个工作循环：一个工作循环：活塞：活塞：往复两次。往复两次。曲轴：曲轴：转动两周。转动两周。完成：完成：四个冲程。四个冲程。对外做功：对外做功：一次。一次。辅助冲程：辅助冲程：靠飞轮惯性来完成。靠飞轮惯性来完成。在一辆汽车的发动机中有多只汽缸，如四只、六只或八只汽在一辆汽车的发动机中
6、有多只汽缸，如四只、六只或八只汽缸，每一只汽缸都循环往复地重复缸，每一只汽缸都循环往复地重复“四个冲程四个冲程”。内燃机不能自行启动。开始运转时，要靠外力使飞轮和曲轴转内燃机不能自行启动。开始运转时，要靠外力使飞轮和曲轴转动起来，由曲轴通过连杆带动活塞运动，以后内燃机才能自己工作。动起来，由曲轴通过连杆带动活塞运动，以后内燃机才能自己工作。喷气发动机也是一种内燃机，燃料在燃烧室中燃烧，燃气向后高速喷出、从而获得向前的动力。喷气发动机有空气喷气发动机和火箭喷气发动机两种。空气喷气发动机工作时，需要利用大气中的氧气来助燃，这种发动机常使用在飞机上。火箭喷气发动机自带燃料和氧化剂，它工作时不需要外界
7、的空气，既可以在大气层外的宇宙空间工作，还可以在水下工作。火箭喷气发动机常用来发射人造卫星和宇宙飞船。火箭喷气发动机的主要成分是燃烧室和喷口，燃料和氧化剂混合后在燃烧室中燃烧，燃气以极高的速度从发动机底部的喷口向后喷出，从而产生极大的向前推力。火箭喷气发动机按使用的燃料不同，分为固体燃料火箭喷气发动机和液体燃料火箭喷气发动机。在广大科技工作者的努力下，我国的航空、航天技术得到了飞速发展，火箭及卫星技术已达到了世界先进水平。思考：思考：1、煤气灶上烧开水时，水壶里的热量从哪里来？燃料2、常见的燃料有哪些？液化气、天然气、汽油、柴油、木柴、氢气燃料燃烧时能量如何转化?化学能转化为内能、光能为什么火
8、箭用的燃料是氢而不是汽油?相同质量的不同燃料燃烧时放出的热量不同。1 1、概念：、概念：1 1千克千克某种燃料某种燃料完全完全燃烧时放出的热量，叫做这种燃燃烧时放出的热量，叫做这种燃料的热值。料的热值。2 2、单位：焦、单位：焦/千克千克汽油的热值汽油的热值q q汽油汽油为为1 1千克汽油完全燃烧时产生的热量为千克汽油完全燃烧时产生的热量为3 3千克汽油完全燃烧时产生的热量为千克汽油完全燃烧时产生的热量为常用燃料的热值（焦常用燃料的热值（焦/千克）千克）燃料燃料热值热值燃料燃料热值热值干木柴干木柴烟煤烟煤无烟煤无烟煤焦炭焦炭木炭木炭酒精酒精柴油柴油1.21.210107 72.92.91010
9、7 73.43.410107 73.03.010107 73.43.410107 73.03.010107 73.33.310107 7煤油煤油氢氢煤气（焦煤气（焦/米米3 3）天然气（焦天然气（焦/米米3 3）4.64.610107 71.41.410108 83.93.910107 7(7.1-8.8)(7.1-8.8)10107 7例例1 1：已知酒精的热值是：已知酒精的热值是3.03.010107 7焦焦/千克，则完全燃烧千克，则完全燃烧5050克酒克酒精放出的热量是多少？精放出的热量是多少？解：解：Q=mq=0.05kgQ=mq=0.05kg3.03.010107 7J/kg=1.5
10、J/kg=1.510106 6J J50g=0.05kg50g=0.05kg答：完全燃烧答：完全燃烧5050克酒精放出的热量是克酒精放出的热量是1.51.510106 6J J。例例2 2：完全燃烧：完全燃烧2 2千克烟煤放出的热量可以使质量为多少千克的千克烟煤放出的热量可以使质量为多少千克的水温度从水温度从20 20 升高到升高到 100(100(不计热损失不计热损失)?)?(热值为热值为3 310107 7J/kg)J/kg)解：解：Q=mq=2kgQ=mq=2kg3 310107 7J/kg=6J/kg=610107 7J J答：答：可以使质量为可以使质量为174.4174.4千克的水温
11、度从千克的水温度从20 20 升高到升高到 100 100。Q=cmQ=cm(t-t0)=4.3=4.310103 3J/(kgJ/(kg)m(100m(100-20-20)=6=610107 7J Jm=174.4kgm=174.4kg2 2、热值：热值：1 1千克千克某种燃料某种燃料完全完全燃烧时放出的热量，叫做这种燃料燃烧时放出的热量，叫做这种燃料的热值。的热值。1 1、热机：热机：把燃料燃烧时释放的内能转变为机械能的装置。把燃料燃烧时释放的内能转变为机械能的装置。吸气冲程压缩冲程做功冲程排气冲程Q=m qQ=m q某用户在使用天然气灶加热水时，完全燃烧了0.2103J/（kg）2kg（
12、100-20）=6.（2）Q吸=cm（t-t0）=4.化学能转化为内能、光能开始运转时，要靠外力使飞轮和曲轴转动起来，由曲轴通过连杆带动活塞运动，以后内燃机才能自己工作。（2）Q吸=cm（t-t0）=4.蒸气机、内燃机、汽轮机、喷气发动机、火箭等比热和热值均不变 B.在压缩冲程末，火花塞产生电火花，使燃料猛烈燃烧，产生高温高压的燃气，推动活塞向下运动，并通过连杆带动曲轴转动。2107J/m3，水的比热容为4.例1：已知酒精的热值是3.（2）水吸收的热量是多少？请结合所学知识解释飞轮能持续转动的工作原理。2103J/（kg）3kg（80-20）例2：完全燃烧2千克烟煤放出的热量可以使质量为多少千
13、克的水温度从20 升高到 100(不计热损失)?2103J/（kg），天然气的热值是3.Q=mq=2kg3107J/kg=6107J3、2020年是全面建成小康社会目标的实现之年，乡亲们淘汰了柴炉，改用了清洁干净的液化天然气炉。进气门打开，排气门关闭。8106J 100%=42%用木炭比用干木柴省燃料某工程师按照“斯特林发动机”原理设计了如图甲所示的模型机，工作过程中飞轮持续旋转如图乙。1 1、把一锅水烧开、把一锅水烧开,说法正确的是说法正确的是(对照热值表对照热值表)()()A.A.用汽油比用酒精多费燃料用汽油比用酒精多费燃料 B.B.用柴油比用无烟煤省燃料用柴油比用无烟煤省燃料C.C.用木
14、炭比用干木柴省燃料用木炭比用干木柴省燃料D.D.因为需要的热量不知道因为需要的热量不知道,所以不能确定所以不能确定C C2 2、一杯煤油倒掉一半，以下说法正确的是（、一杯煤油倒掉一半，以下说法正确的是（）A.A.比热和热值均不变比热和热值均不变 B.B.比热和热值均减少一半比热和热值均减少一半C.C.比热减少一半，热值不变比热减少一半，热值不变 D.D.热值不变，比热减少一半热值不变，比热减少一半A A3 3、20202020年是全面建成小康社会目标的实现之年，乡亲们淘汰了柴炉，改用年是全面建成小康社会目标的实现之年，乡亲们淘汰了柴炉，改用了清洁干净的液化天然气炉。了清洁干净的液化天然气炉。（
15、1 1）要将）要将2kg2kg初温为初温为2020的一壶水恰好加热到的一壶水恰好加热到100100，需要吸收多少热量？，需要吸收多少热量？（2 2）若液化天然气炉完全燃烧天然气放出的热量有）若液化天然气炉完全燃烧天然气放出的热量有40%40%被水吸收，烧开这被水吸收，烧开这壶水需要燃烧多少立方米天然气？壶水需要燃烧多少立方米天然气？天然气热值为天然气热值为4.24.210107 7J/mJ/m3 3，水的比热，水的比热容为容为4.24.210103 3J/J/（kgkg）解：（解：（1 1）Q Q吸吸=cm=cm（t-tt-t0 0）=4.2=4.210103 3J/J/（kgkg）2kg2k
16、g（100-20100-20）=6.72=6.7210105 5J J （2 2）由）由=Q=Q吸吸/Q Q放放 Q Q放放=Q=Q吸吸 /=6.72=6.7210105 5J J/40%=1.6840%=1.6810106 6J J，V=Q V=Q放放 /q=1.68q=1.6810106 6J J/4.24.210107 7J/mJ/m3 3=0.04m=0.04m3 3。4、近几年来，大连市民陆续使用上了安全、清洁的天然气。1千克汽油完全燃烧时产生的热量为4.2103J/（kg），天然气的热值是3.（2）Q吸=cm（t-t0）=4.2107J/m3，水的比热容为4.0107J/kg=1.
17、72105J/40%=1.Q=mq=2kg3107J/kg=6107J解：（1）Q放=Vq=0.1、热机：把燃料燃烧时释放的内能转变为机械能的装置。燃料直接在发动机气缸内燃烧产生动力的热机。用木炭比用干木柴省燃料火箭喷气发动机自带燃料和氧化剂，它工作时不需要外界的空气，既可以在大气层外的宇宙空间工作，还可以在水下工作。3、2020年是全面建成小康社会目标的实现之年，乡亲们淘汰了柴炉，改用了清洁干净的液化天然气炉。2103J/（kg）2kg（100-20）=6.68106J/4.（2）Q吸=cm（t-t0）=4.（1）要将2kg初温为20的一壶水恰好加热到100，需要吸收多少热量？开始运转时，要
18、靠外力使飞轮和曲轴转动起来，由曲轴通过连杆带动活塞运动，以后内燃机才能自己工作。6107焦/千克,表示的意义是进气门打开，排气门关闭。72105J/40%=1.4、近几年来，大连市民陆续使用上了安全、清洁的天然气。某用户在使用天然气灶加热水时，完全燃烧了0.05m3的天然气，将3kg的水从20加热到80已知水的比热容是4.2103J/（kg），天然气的热值是3.6107J/m3试求：（1）天然气完全燃烧放出的热量是多少？（2）水吸收的热量是多少？（3）该天然气灶加热这些水的效率是多少？解：（解：（1 1）Q Q放放=Vq=0.05 m=Vq=0.05 m3 33.63.610107 7J/mJ
19、/m3 3=1.8=1.810106 6J J；（2 2）Q Q吸吸=cm=cm（t-tt-t0 0）=4.2=4.210103 3J/J/（kgkg）3kg3kg（80-2080-20）=7.56=7.5610105 5J J （3 3）=Q=Q吸吸 /Q Q放放 100%=7.56100%=7.5610105 5J J/1.81.810106 6J J 100%=42%100%=42%5 5、英国物理学家斯特林于、英国物理学家斯特林于18161816年发明了年发明了“斯特林发动机斯特林发动机”。斯特林发动机。斯特林发动机气缸内工作介质易汽化、易液化，该介质经过吸热膨胀，冷却压缩的循环气缸内
20、工作介质易汽化、易液化，该介质经过吸热膨胀，冷却压缩的循环过程输出动力，因此又被称为热气机。某工程师按照过程输出动力，因此又被称为热气机。某工程师按照“斯特林发动机斯特林发动机”原原理设计了如图甲所示的模型机，工作过程中飞轮持续旋转如图乙。请结合理设计了如图甲所示的模型机，工作过程中飞轮持续旋转如图乙。请结合所学知识解释飞轮能持续转动的工作原理。所学知识解释飞轮能持续转动的工作原理。答：根据图示可知，酒精灯加热将化学能转化为内能，热气缸中的工作物质吸热汽化膨胀，推动活塞A向右运动做功，将内能转化为机械能：由于飞轮具有惯性，带动活塞A向左运动，活塞A将气缸中的工作物质推入冷气缸并液化，活塞B又将物质推回热气缸。如此反复。
