初中物理改变世界的热机知识点精华
初中物理热机知识点

初中物理热机知识点一、热机概述热机是一种将热能转化为机械能的装置。
在初中物理课程中,热机的基础知识包括热力学定律、内燃机的工作原理、热效率等概念。
二、热力学定律1. 第一定律(能量守恒定律):在一个封闭系统中,能量既不会被创造也不会被消灭,只能从一种形式转化为另一种形式,总能量保持不变。
2. 第二定律(熵增原理):在一个自发的过程中,系统的熵总是增加的,即自然过程总是朝着熵增的方向进行。
三、内燃机的工作原理1. 四冲程内燃机:包括进气冲程、压缩冲程、功冲程(爆炸冲程)、排气冲程。
2. 奥托循环:理想的循环过程,包括等熵压缩、等容加热、等熵膨胀、等压冷却四个过程。
四、热效率1. 定义:热效率是指热机有效利用的能量与所消耗的总能量之比。
2. 计算公式:η = (有用功) / (消耗的能量)3. 提高热效率的方法:减少热损失、优化燃烧过程、提高机械效率等。
五、热机的类型1. 蒸汽机:利用水蒸气的压力做功的热机。
2. 内燃机:燃料在发动机内部燃烧产生动力的热机,如汽油机、柴油机。
3. 喷气发动机:利用燃料燃烧产生的高速气流产生推力的热机。
六、热机的应用1. 交通运输:汽车、飞机、船舶等。
2. 工业生产:发电、机械驱动等。
3. 家庭生活:热水器、空调等。
七、热机的环境影响1. 空气污染:燃烧产生的废气可能导致空气污染。
2. 温室效应:二氧化碳等温室气体的排放加剧了全球变暖。
3. 噪音污染:热机运行时产生的噪音可能影响周围环境。
八、结论热机作为能量转换的重要工具,在现代社会中发挥着巨大作用。
了解热机的工作原理和效率,以及其对环境的影响,对于我们合理利用能源、减少环境污染具有重要意义。
请注意,本文为知识点总结,旨在提供初中物理热机相关知识的概览。
实际教学或学习过程中,应结合具体教材和课程要求,进行深入学习和理解。
物理改变世界的热机知识点

物理改变世界的热机知识点物理改变世界的热机知识点热机是燃烧、engine—换热、膨胀和压缩等过程中能量转换的工具,是现代工业化及科学研究中必不可少的学科。
热机的发展历程是人类科技发展和工业革命进程的有机组成部分,也是构成工业生产体系的重要元素之一。
在工业生产、能源开发、煤矿开采、交通运输及日常生活中,都不可或缺的使用热机。
一、热力学基础热机的发展历史可以追溯到煤矿采掘和机械工业的发展过程中。
热机基于热力学,热力学研究宏观物质在动态系统中的热力学相互作用和宏观热力学性质变化。
热力学分为封闭系统、闭合系统和开放系统,分别研究封闭系统的热力学方程、牛顿—莱布尼茨关系等基础概念,闭合系统则研究热力学第一法则和第二法则及其应用,开放系统例子为燃气轮机和蒸汽轮机等热机。
二、类型热机主要分为蒸汽机、燃气轮机、阿卡弗热机、内燃机、蒸汽涡轮机、蒸汽压缩机、液压发动机和动力液力机。
蒸汽机利用水的蒸气压力来推动转轮的运动;燃气轮机,则利用高温气体推动转轮,并具有快速响应的特点;阿卡弗热机是根据气体均匀膨胀和压缩过程,能够实现引擎运转;内燃机是根据火焰爆炸时气体的变化,负载撑破活塞执行工作;蒸汽涡轮机利用压缩空气蒸汽来推动旋转风扇状罗湖轮转;蒸汽压缩机参数控制飞珠液压发动机是用水力推动发动机,传动元件为液体;动力液力机也是用水力推动发动机。
三、应用工业中,热机广泛应用于能源转换、机械制造、化学合成、交通运输、环境保护等方面。
能源转换主要包括化石燃料开采、加工;机械制造主要包括工具机和汽车等;化学合成主要涉及催化剂制造和生物质能;交通运输主要包括汽车、摩托车、火车、船舶和飞机等多种交通工具;环境保护主要涉及减排和微粒管理等。
四、结论热机是多种能量转换设备中的一种,广泛应用于人类的众多领域,是现代科学技术中不可缺少的元素之一。
在热机领域的研究和探索中,使人们逐步认识到热能和能量转化的作用和应用,加速了技术发展和发明创造。
未来,在新能源开发、绿色能源、环保工程、驾驶辅助系统等欣欣向荣的行业中,热机仍然会继续发挥重要作用,推动人类社会更好,更加可持续的进步。
初中物理改变世界的热机知识点精华

一、热机和内燃机1.内能的利用方式:利用内能来加热:实质是内能的转移,即热传递。
利用内能来做功:实质是内能的转化,即内能转化为机械能。
2.热机:通过燃料燃烧获取内能并转化为机械能的装置。
蒸汽机是最早的热机。
1769年,瓦特改进、完善了蒸汽机,解决了动力传输问题,才使蒸汽机成为带动其他机器运转的动力机器。
蒸汽机的工作物质:高温高压的水蒸汽;活塞式内燃机的工作物质:高温高压的燃气。
热机的种类:蒸汽机(水蒸汽推动汽缸中的活塞运动)、汽轮机(水蒸汽驱动叶轮转动)、内燃机(汽油机和柴油机)、喷气发动机、火箭发动机等。
3.活塞式内燃机:燃料在汽缸内燃烧,产生的燃气直接推动活塞做功的热机。
常见活塞式内燃机:汽油机、柴油机。
活塞在往复运动中从气缸的一端运动到另一端,叫做一个冲程。
汽油机、柴油机的一个工作循环包括四个冲程:吸气冲程、压缩冲程、做功冲程、排气冲程,属于四冲程内燃机,其中只有做功冲程燃气推动活塞做功,而其它三个冲程是靠飞轮转动的惯性来完成的。
内燃机的一个工作循环中,活塞往复运动2次,曲轴转动2周,带动飞轮转动2转,做功1次,共完成4个冲程。
若飞轮nr/s ,则在每秒内,活塞往复运动n 次,曲轴转n 周,做功0.5 n 次,共完成2n 个冲程。
压缩冲程:机械能转化为内能。
做功冲程:内能转化为机械能。
4.汽油机和柴油机的比较:①汽油机的汽缸顶部是火花塞;柴油机的汽缸顶部是喷油嘴(在压缩冲程结束时,由喷油嘴向汽缸内喷射雾状柴油)。
②汽油机吸气冲程吸入汽缸的是汽油和空气的混合物;柴油机吸气冲程吸入汽缸的是空气。
③汽油机做功冲程的点火方式是点燃式(在压缩冲程结束时,火花塞产生电火花); 柴油机做功冲程的点火方式是压燃式。
④内燃机的效率与压缩比、燃料的燃烧温度有关。
柴油机汽缸的压缩比比汽油机更高,在压缩冲程末,柴油机把吸入的气体压缩得体积比汽油机更小,压强更大,温度也更高。
柴油机优点是能源利用率高,燃烧充分,油耗低,效率高,排放低,结构简单,可靠性高,经济,但功率小,发动机转速比较低(柴油发动机最高3500转,但汽油机最高可达6500转),笨重。
九年级物理全册第二章改变世界的热机知识点总结(新版)新人教版

九年级物理全册:
第二章改变世界的热机
1、内能的利用:①利用内能来加热(内能的转移)②利用内能来做功(内能转化为机械能)
2、热机是把内能转化为机械能的装置原理:化学能-内能-机械能
3、内燃机:活塞在往复运动中,从汽缸的一端运动到另一端叫做一个冲程,
四冲程汽油机由吸气、压缩、做功、排气四个冲程组成。
汽油机一个工作循环完成四个冲程,燃气对活塞做功一次,曲轴和飞轮转动两周。
做功冲程靠燃气做功完成,其他三个冲程要靠飞轮的惯性(机械能)来完成。
压缩冲程中,机械能转化为内能;做功冲程中,内能转化为机械能。
4、汽油机和柴油机的区别:①结构不同:汽油机汽缸顶部是火花塞,柴油机是喷油嘴。
②吸气冲程不同:汽油机吸入汽缸的是汽油与空气的混合物,柴油机吸入的只有空气。
③点火方式不同:汽油机是点燃式,柴油机是压燃式。
5、热机所做的有用功与燃料完全燃烧释放的热量之比叫做热机的效率。
热机的能量主要损失:
①燃料很难完全燃烧(燃烧损失),
②排放的废气要带走很大一部分能量(内能损失,最多),
③机体散热要损失一部分能量(散热损失),
④一部分能量浪费在克服摩擦做功上(机械损失)。
6、要提高热机的效率:①尽量减少废气带走的能量。
②保证良好的润滑③减小设备质量
7、热机带来的污染:①发声-噪声污染②排气-大气污染③排碳-温室效应④排热-热岛效应。
初三物理热机知识点

初三物理热机知识点1. 热机的基本概念热机是指能够将热能转化为机械能的装置。
根据热机的工作原理不同,可以将其分为两类,即内燃机和蒸汽机。
内燃机:将燃料和空气混合后在活塞内部进行燃烧,产生高温高压气体,进而驱动活塞运动。
蒸汽机:利用燃料燃烧产生高温高压蒸汽,将蒸汽传入汽缸并使活塞运动。
2. 热力学第一定律热力学第一定律是指在任何一个系统中,能量的总量保持不变,即能量守恒。
根据热力学第一定律,热机的工作过程可以分为以下三个阶段:1.吸热阶段:热机从外界吸收热量,将热能转化为内能。
2.做功阶段:热机利用内能推动活塞等运动部件做功,将热能转化为机械能。
3.放热阶段:热机将内能转化为热能,释放给外界。
3. 热效率热机的热效率是指将输入的热量和输出的机械功之间的比值,通常用符号η表示。
公式如下:$η=\\frac{W}{Q_H}$其中,W表示输出的机械功,Q_H表示输入的热量。
在实际应用中,由于能量守恒定律的限制,热机的热效率必须小于1,即:0<η<14. 卡诺循环卡诺循环是一种理论上最为完美的热机工作过程,它由法国物理学家卡诺于1824年提出。
卡诺循环的特点是不同温度区间内热机的效率不同,因此采用一系列可逆过程来实现。
卡诺循环的理论热效率只取决于工作物质的种类和两个温度之比。
对于给定的热源温度和冷源温度,热机的热效率在卡诺循环下达到最大值,即卡诺热效率。
卡诺热效率公式如下:$η_c=1-\\frac{T_c}{T_h}$其中,Tℎ表示热源温度,T c表示冷源温度。
5. 热力学第二定律热力学第二定律是指热能不能够从低温物体自发地转移到高温物体,即不可能存在一个能够将一个热源完全变为机械功且不会有任何其他影响的热机。
热力学第二定律的存在导致了热机的热效率不可能达到100%。
在实际应用中,为了提高热机效率,通常采用各种技术手段,如增大热源温度差、减小热损失等方法。
九年级物理热机知识点总结

1.热机原理
热机是指将热能转化为机械能的装置,其工作原理遵循热力学第一定
律和第二定律。
热机通常由热源、工作物体和冷源三部分组成。
2.热机效率
热机的效率是指热能转化为机械能的比例,通常用来衡量热机的性能。
热机效率=所得的机械能/输入的热能。
3.卡诺循环
卡诺循环是理想热机的一种工作循环,包括等温膨胀、绝热膨胀、等
温压缩和绝热压缩四个过程。
卡诺循环的效率只与工作物体的两个温度有关,最高效率由热源与冷源的温度决定。
4.摩擦力和动能损失
在热机工作中,由于存在摩擦力和动能损失,使得实际输出的机械能
小于理论值,进而降低了热机效率。
5.热力循环图
热力循环图是描述热机工作过程的图示。
根据热力循环图可以了解热
机的工作状态、温度变化等信息。
6.蒸汽机
蒸汽机是一种常见的热机,它将热能转化为机械能。
蒸汽通过加热水
生成蒸汽,然后蒸汽推动活塞运动,产生机械能。
7.内燃机
内燃机是另一种常见的热机,它包括汽油机和柴油机两种类型。
内燃机通过燃烧燃料生成高压气体,然后该气体推动活塞运动,从而实现热能转化为机械能。
8.特殊热机
除了蒸汽机和内燃机外,还有一些特殊的热机,如热泵、热管和热电机等。
这些热机的工作原理和应用领域各不相同,但基本原理仍然是将热能转化为机械能。
以上是九年级物理热机知识点的总结。
希望能对你的学习有所帮助。
教科版第二章改变世界的热机知识点

教科版第二章改变世界的热机知识点1. 热机的定义和分类热机是指能够将热能转化为机械能的装置。
根据热机工作原理的不同,热机可以分为热力热机和热电热机两大类。
1.1 热力热机热力热机是利用热能使工作物质循环变化,从而产生机械能的装置。
常见的热力热机有蒸汽机、内燃机和喷气发动机等。
1.2 热电热机热电热机利用热能产生温差,通过热电效应将温差转化为电能的装置。
常见的热电热机有热电偶和热电堆等。
2. 卡诺循环卡诺循环是理想热机的工作循环,可以高效地将热能转化为机械能。
卡诺循环由等温过程和等熵过程组成。
2.1 理想热机的特点理想热机具有以下几个特点: - 完全热机热机的温度不变,在等温过程中吸收热量,在等熵过程中放出热量; - 完全热机热机热量对等温过程和等熵过程的热量相同; - 完全热机内部无能量损失,热机效率达到最高。
2.2 卡诺循环的过程和性质卡诺循环包含四个过程:等温膨胀、绝热膨胀、等温压缩和绝热压缩。
在卡诺循环中,等温过程的热量摄取和放出相等,等熵过程不伴随能量交换。
卡诺循环的效率只与工作物质所在的两个温度有关,可以用以下公式计算:η = 1 - T_c / T_h其中,η表示卡诺循环的效率,T_c表示工作物质在低温状态下的温度,T_h表示工作物质在高温状态下的温度。
2.3 卡诺循环的实际应用卡诺循环虽然是理想化的模型,但在实际应用中具有重要意义。
许多热力热机的效率与卡诺循环的效率存在差距,并通过改进工作原理来逼近卡诺循环的效率。
3. 热效应与功热效应是指热力热机吸收或放出的热量与功的关系。
在等温过程中,热机吸收的热量和功相等;在等熵过程中,热机放出的热量和功相等。
3.1 热力热机的效率热力热机的效率定义为输出的功与输入的热量之比。
根据热力热机的工作过程和特点,实际热机的效率通常低于理想热机的效率。
3.2 单位功和热量的换算功和热量的单位都可以用焦耳(J)表示。
常见的单位换算关系有: - 1焦耳等于1牛顿·米; - 1焦耳等于0.239卡路里; - 1焦耳等于9.48×10^-4英尺·磅。
初中物理热机知识点

初中物理热机知识点热机是通过将热能转化为机械能或产生冷却效果的设备或系统。
在初中物理中,热机是一个重要的知识点,通常会涉及到热机的工作原理、效率、热力循环等方面。
下面就是初中物理热机的一些重要知识点:1.热机的工作原理:热机基于一个基本原理,即热量只能从高温物体传递到低温物体,而永远不会自发地从低温物体传递到高温物体。
根据热力学第一定律,热力学工作定律可以描述为:热量和功是能量的两种转换形式。
热机通过从高温热源吸收热量,然后将一部分转化为机械能,并将剩余部分排出给低温热源,从而实现热能转化为机械能。
2.热机的效率:热机的效率是指利用来自高温热源的热能转化为机械能的能力。
热机效率的计算公式为:效率=机械能输出/热能输入。
根据卡诺定理,理想热机的效率只取决于其工作物质的温度差异,而与工作物质本身和热机的具体形式无关。
理想热机的效率可以用来衡量其他热机的效率。
3.卡诺循环:卡诺循环是理想热机的一个重要模型,它由两个等温过程和两个绝热过程组成。
在等温过程中,热机与两个热源交换热量,使得温度保持不变。
在绝热过程中,热机与外界不进行热量交换,使得热机内部的温度发生变化。
卡诺循环的一个重要特点是,它是可逆的,即可以在任何阶段中逆转热机的运行。
这使得卡诺循环成为了理想热机的一个参考模型。
4.单位功的计算:在热机中,单位功的计算是一个重要的知识点。
功的计算公式为:功=力×距离。
在热机中,通常使用焦耳作为能量单位,将能量转化为功的公式为:功=焦耳=热量(焦耳)-热量(焦耳)。
功的单位也可以使用千焦耳、兆焦耳等。
5.热机的应用:热机在生活和工业中有广泛的应用。
例如,内燃机是一种将热能转化为机械能的热机,广泛应用于汽车、发电厂和船舶等领域。
蒸汽机是另一种重要的热机,利用蒸汽的压力差产生动力,并广泛应用于火力发电厂和船舶等。
热泵是一种将低温热量转移到高温区域的装置,广泛应用于供暖、制冷和空调系统。
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一、热机和内燃机
1.内能的利用方式:
利用内能来加热:实质是内能的转移,即热传递。
利用内能来做功:实质是内能的转化,即内能转化为机械能。
2.热机:通过燃料燃烧获取内能并转化为机械能的装置。
蒸汽机是最早的热机。
1769年,瓦特改进、完善了蒸汽机,解决了动力传输问题,才使蒸汽机成为带动其他机器运转的动力机器。
蒸汽机的工作物质:高温高压的水蒸汽;活塞式内燃机的工作物质:高温高压的燃气。
热机的种类:蒸汽机(水蒸汽推动汽缸中的活塞运动)、汽轮机(水蒸汽驱动叶轮转动)、内燃
机(汽油机和柴油机)、喷气发动机、火箭发动机等。
3.活塞式内燃机:燃料在汽缸内燃烧,产生的燃气直接推动活塞做功的热机。
常见活塞式内燃机:汽油机、柴油机。
活塞在往复运动中从气缸的一端运动到另一端,叫做一个冲程。
汽油机、柴油机的一个工作循环包括四个冲程:吸气冲程、压缩冲程、做功冲程、排气冲程,属于四冲程内燃机,其中只有做功冲程燃气推动活塞做功,而其它三个冲程是靠飞轮转动的惯性来完成的。
内燃机的一个工作循环中,活塞往复运动2次,曲轴转动2周,带动飞轮转动2转,做功1次,共完成4个冲程。
若飞轮nr/s ,则在每秒内,活塞往复运动n 次,曲轴转n 周,做功0.5 n 次,共完成2n 个冲程。
压缩冲程:机械能转化为内能。
做功冲程:内能转化为机械能。
4.汽油机和柴油机的比较:
①汽油机的汽缸顶部是火花塞;
柴油机的汽缸顶部是喷油嘴(在压缩冲程结束时,由喷油嘴向汽缸内喷射雾状柴油)。
②汽油机吸气冲程吸入汽缸的是汽油和空气的混合物;
柴油机吸气冲程吸入汽缸的是空气。
③汽油机做功冲程的点火方式是点燃式(在压缩冲程结束时,火花塞产生电火花); 柴油机做功冲程的点火方式是压燃式。
④内燃机的效率与压缩比、燃料的燃烧温度有关。
柴油机汽缸的压缩比比汽油机更高,在压缩冲程末,柴油机把吸入的气体压缩得体积比汽油机更小,压强更大,温度也更高。
柴油机优点是能源利用率高,燃烧充分,油耗低,效率高,排放低,结构简单,可靠性高,经济,但功率小,发动机转速比较低(柴油发动机最高3500转,但汽油机最高可达6500转),笨重。
汽油机优点是功率高,爆发性好,提速迅捷,但燃油利用率比较低,自身功耗比较大,发动机结构比较复杂。
⑤汽油机和柴油机在运转之前都要靠外力辅助启动。
二、热机效率
1.热机的效率:热机所做有用功与所用燃料完全燃烧释放的能量之比,用来描述热机的性能。
热机的效率是热机性能的重要指标,与热机的功率无关。
公式:总有用Q Q η
Q 总=Q 有用η Q 有用= Q 总η
输出有用功:输送到汽车轮子上对我们有用的那部分能量。
W
有=Fs=Pt;Q
放
=mq或Vq。
由于热机在工作过程中总有能量损失,所以热机的效率总小于1。
内燃机的效率比蒸汽机高,柴油机的效率比汽油机高。
2.热机能量损失的主要途径:燃料不完全燃烧损失能量、高温尾气带走能量、机器向外传热损失能量、克服摩擦做功消耗能量。
3.提高热机效率的途径:①使燃料充分燃烧;②尽量减小各种热量损失;③保持良好的润滑,合理调整运动零件之间的间隙,减小因克服摩擦阻力而额外消耗的功;④在热机的设计和制造上采用先进的技术。
4.热机造成的污染:大气污染(“温室效应”)、热污染(城市“热岛效应”)、噪声污染。
保护环境的措施:①利用绿色能源;②研究和开发低能耗、少污染的高性能热机,控制和减少污染;③改进燃烧设备,消除烟尘;④提高燃料的综合利用率;⑤在内燃机的排气管上安装消声器,减少噪声污染。
当手扶拖拉机的内燃机再现故障而使转速急剧增加,正常操作已经不能使它停转(这种故障叫做飞车),则下列应急措施中可行的是:捂住进气口;立即找一个隔热的东西捂住排气口;脚踏刹车板,同时手拉制动器;让它空转,等油全部耗完时自动停下。
在公路上有一辆汽车和一台拖拉机,经检查都发生了故障且都是因为蓄电池坏了,无法使用,不能启动,有人建议,只要把它推动以后:汽车和拖拉机都能启动;只有汽车能启动;只有拖拉机能启动;都不能启动。
俗称电喷车的汽车采用电子燃油喷射系统,它用微电脑控制燃油的供应量和空气的吸入量,因而可使汽油燃烧得充分,提高发动机的效率。
这种电喷车顶部既有火花塞,又有喷油嘴,在吸气冲程中只吸入空气,在压缩冲程末火花塞点火前喷入雾状汽油。
把火电站改造成热电站,利用废气来供热,这种既供电又供热的热电站,充分利用废气带走的热量,可以大大提高燃料的利用率。
烧水的铝壶底上有几个凹凸不平的同心圆圈:一是增大受热面积,提高烧水的效率;二是增强机械强度,使水壶更耐用。
2006-2007年度奇思妙想十大发明之一:六冲程引擎。
这种引擎在完成四冲程工作后,把水注入汽缸,使水瞬间变成水蒸气,从而带动活塞运动,产生第五冲程,为汽车提供动力;第六冲程是让水蒸气进入冷凝器,变成可再次注入汽缸的水。
其中第五冲程相当于四冲程内燃机的做功冲程,在第六冲程中发生的物态变化是液化。