人教版物理九年级全册第14章内能的利用

第14章内能的利用思维导图，主要内容有：热机、热机的效率、能量的转化和守恒。 免费开源，希望大家能喜欢，祝大家学习进步！

第14章内能的利用

• 热机
  • 热机定义：利用内能做功的机械
  • 热机种类
    • 汽轮机
    • 内燃机
      • 定义：燃料直接在发动机气缸内燃烧，产生动力的热机
      • 内燃机种类
        • 汽油机
          • 燃料：汽油
          • 做功过程
            • 吸气冲程：进气门打开，排气门关闭，活塞向下运动， 汽油和空气的混合物进入汽缸（惯性）
            • 压缩冲程：进气门和排气门都关闭，活塞向上运动燃料 混合物被压缩（惯性）
            • 做功冲程（对外做功）：在压缩冲程结束时，火花塞产 生电火花，使燃料猛烈燃烧，产生高温高压的气体，高 温高压的气体推动活塞向下运动，带动曲轴转动，对外 做功（化学能→内能→机械能）
            • 排气冲程：进气门保持关闭，排气门打开，活塞向上运 动，把废气排出气缸（惯性）
          • 优势：小巧、轻便
          • 弊端：功率低
          • 结构
            • 
          • 点燃式
        • 柴油机
          • 燃料：柴油
          • 做功过程
            • 吸气冲程：进气门打开，排气门关闭，活塞向下运动， 将空气吸入汽缸内（惯性）
            • 压缩冲程：进气门和排气门都关闭，活塞向上运动，将 氧气压缩得非常小，使得空气的温度很高（惯性）
            • 做功冲程（对外做功）：在压缩冲程结束时，汽缸内空 气温度已经超过柴油的燃点，此时从喷油嘴喷出的雾状 柴油遇到热空气变立刻燃烧，产生高温高压的气体，高 温高压的气体推动活塞向下运动（化学能→内能→机械 能）
            • 排气冲程：进气门保持关闭，排气门打开，活塞向上运 动，把废气排出气缸（惯性）
          • 优势：功率高
          • 弊端：体积大、笨重
          • 结构
            • 
          • 压燃式
    • 蒸汽机
      • 弊端：体积太大
    • 喷气发动机
  • 冲程
    • 定义：活塞在汽缸内往复运动时，从汽缸的一端运动到另一端的过程，叫做一个冲程
    • 冲程种类：吸气冲程，压缩冲程，做功冲程（对外做功），排气冲程
• 热机的效率
  • 热值
    • 定义：把某种燃料完全燃烧放出的热量与其质量之比，在数值上等于一千克某种燃料完全燃烧放出的热量
    • 单位：焦每千克或焦每立方米（J/kg或J/m^3）
    • 不同燃料的热值一般不同
  • 热机的效率
    • 燃料很难完全燃烧，放出的热量往往比按热值计算出的要小，而且有效利用的热量又比放出的热量要小
    • 对于热机而言，燃料释放的能量只有一部分用来做有用功，还有相当一部分能量散失了
    • 定义：用来做有用功的那部分能量，与燃料完全燃烧放出的能量之比
    • 热机的效率是热机性能的重要指标
    • 在热机的能量损失中，废气带走的能量最多
• 能量的转化和守恒
  • 在一定条件下，各种形式的能量是可以互相转化的
    • 
  • 能量守恒定律
    • 定义：能量既不会凭空消灭，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
    • 任何一部机械只能使能量从一种形式转化为其他形式，而不能无中生有的制造能量，因此不 可能造出永动机（能量不能从一种形式完全转化为另一种形式）