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1、第四节第四节 机械能与内能的相互转化机械能与内能的相互转化改变物体内能的两种方式改变物体内能的两种方式 1、热传递、热传递 2、做功、做功归类归类:一种是通一种是通过热传递的方式,过热传递的方式,而另一种是通过而另一种是通过做功的方式来实做功的方式来实现的。现的。热传递方式是内能的转移过程,能的形式没热传递方式是内能的转移过程,能的形式没有变;而做功方式是机械能向内能的转化过有变;而做功方式是机械能向内能的转化过程,能的形式已经发生改变。程,能的形式已经发生改变。仅凭铁丝温度升高内能增大这一现象,能仅凭铁丝温度升高内能增大这一现象,能否断定是通过热传递方式还是做功方式来实否断定是通过热传递方式
2、还是做功方式来实现的?现的?空气压缩引火仪空气压缩引火仪 做功与热传递的等效性。做功与热传递的等效性。思考:思考:通过做功方式,能不能让内通过做功方式,能不能让内能转化为机械能呢?能转化为机械能呢?观察到的现象:观察到的现象:在此过程中在此过程中,酒精燃烧后的燃气对酒精燃烧后的燃气对外做功外做功,燃气的燃气的 能减少能减少,转化为转化为 能能.点火爆炸点火爆炸:改变内能的两种方式改变内能的两种方式做功做功热传递热传递对内对内对外对外吸热吸热放热放热内能内能增加增加内能内能增加增加内能内能减少减少内能内能减少减少(外界对物(外界对物体做功)体做功)(物体对外(物体对外界做功)界做功)(物体从物体
3、从外界吸热)外界吸热)(物体对(物体对外界放热)外界放热)以以下下的的日日常常生生活活事事例例,通通过过做做功功来来增增加加物物体体内能的是(内能的是()A给自行车车胎打气,气筒发烫给自行车车胎打气,气筒发烫 B放进太阳能热水器中的水放进太阳能热水器中的水,温度升高温度升高C点燃的烟花爆竹腾空而起点燃的烟花爆竹腾空而起 D用水壶烧水,水蒸气将壶盖顶起用水壶烧水,水蒸气将壶盖顶起热机:内能转化为机械能热机:内能转化为机械能汽油机的工作过程热机原理热机原理汽油机在工作时汽油机在工作时,活塞在汽缸里做往复运动活塞在汽缸里做往复运动,活塞从汽缸的一端运动到另外一端的过程活塞从汽缸的一端运动到另外一端的
4、过程叫做叫做一个冲程一个冲程.做功冲程排气冲程汽油机完成一个循环汽油机完成一个循环:1.活塞经历四个冲程活塞经历四个冲程,分别为分别为:、。其中。其中,冲程时燃气对外做功冲程时燃气对外做功.2.曲轴旋转曲轴旋转 圈圈,活塞往复活塞往复 次次.3.汽油机各主要部件的作用是什么汽油机各主要部件的作用是什么?压缩冲程和做功冲程中能量是怎样转化的压缩冲程和做功冲程中能量是怎样转化的?1.内燃机在做功冲程中,高温气体迅速膨胀内燃机在做功冲程中,高温气体迅速膨胀而做功,此时这些气体的温度和内能变化的而做功,此时这些气体的温度和内能变化的情况是情况是 A内能减少,温度降低内能减少,温度降低 B内能增加,温度
5、升高内能增加,温度升高 C内能减少,温度升高内能减少,温度升高 D内能增加,温度降低内能增加,温度降低2.如图所示,此图是如图所示,此图是汽油机的汽油机的 冲程。冲程。在此冲程中,气缸中在此冲程中,气缸中的气体体积的气体体积 ,压,压强强 。(填。(填“变变大大”、“变小变小”或或“不变不变”)3.改变物体内能的方式有做功和热传递改变物体内能的方式有做功和热传递两种,在汽油机的压缩冲程中,活塞压两种,在汽油机的压缩冲程中,活塞压缩燃料混合物使它的温度升高,是通过缩燃料混合物使它的温度升高,是通过 方式增加了燃料混合物的内能;为方式增加了燃料混合物的内能;为了不让汽油机在工作时温度升得太高,了不让汽油机在工作时温度升得太高,在设计制造时,汽缸外有一个水套,让在设计制造时,汽缸外有一个水套,让汽缸被水包围着,这样就可以通过汽缸被水包围着,这样就可以通过 的方式降低汽缸的温度(减少汽的方式降低汽缸的温度(减少汽缸的内能)缸的内能)4 4、柴油机的飞轮转速是、柴油机的飞轮转速是1200r/min1200r/min,则每秒钟该柴油机完成则每秒钟该柴油机完成 个工作循环,做功个工作循环,做功 次,共完成次,共完成 个冲程,个冲程,若每次做功为若每次做功为500J500J,则柴油机的功率则柴油机的功率为为 W W。1010405000