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考点22 热机
┃考点自助梳理与热身反馈 ┃
第8讲┃热机 能源与可持续发展
化学
1．热机原理：通过燃烧把燃料的________能转化为______能，再通过做功把______能转化为________能。
2．工作过程：热机的一个工作循环由________、________、________、________四个冲程组成。在四个冲程中，只有________冲程是燃气对外做功，将______能转化为________能，其他三个冲程是辅助冲程，要靠安装在曲轴上的飞轮的________来完成。一个工作循环中，曲轴、飞轮转动2周，活塞往复运动2次，对外做功______次。
3．热机效率：用来做________的那部分能量与燃料________燃烧放出的能量之比；公式：η＝ 。
内
内
机械
吸气
压缩
做功
排气
做功
内
机械
惯性
1
有用功
完全
针对训练
有一台单缸四冲程汽油机，其飞轮的转速是1800 r/min，该汽油机每秒钟内完成________个冲程，做功______次。
第8讲┃ 热机 能源与可持续发展
15
考点23 以热机为载体的力、热综合计算
pS
第8讲┃ 热机 能源与可持续发展
1．汽缸内压力与压强的计算
在做功冲程中，由于高温高压的燃气膨胀做功时，对活塞产生很大的压力和压强。压力和压强的关系是F＝______或p＝______。公式中的S是活塞的横截面积，通常用汽缸的直径求出。
2．燃气做功的计算
对于热机，一般给出的已知量是排气量V和汽缸内压强p，由排气量可导出活塞一个冲程的行程L＝ ；而由汽缸内压强可导出燃气对活塞的压力F＝______，故燃气一次做功W＝FL＝pV，注意排气量的单位一般为升，计算时要换算。
pS
有用功
热量
3．功率的计算
用公式P＝________求功率时，燃气做的功与做功的时间一定要对应，不能张冠李戴。
4．热机效率的计算
热机效率的计算公式为η＝ ，式中W是燃气做的________，Q是汽油或柴油完全燃烧放出的________。
第8讲┃ 热机 能源与可持续发展
排量
L
输出功率
120 kW
转速
6000 r/min
针对训练
有一台四缸发动机，其主要技术指标如下表所示。其中排量等于四个汽缸工作容积的总和，汽缸工作容积指活塞从上止点到下止点所扫过的容积，又称单缸排量，它取决于活塞的面积和活塞上下运动的距离(即冲程长)；转速表示每分钟曲轴或飞轮所转的周数。
第8讲┃ 热机 能源与可持续发展
(1)该发动机在1 s内做的功为________J，单缸排量V＝________L。
(2)在每个做功冲程里，发动机做功W＝____J。
(3)在做功冲程里，燃气对活塞所做的功可表示为W＝pV，式中p表示燃气对活塞的压强，则p＝________Pa。
×105
第8讲┃ 热机 能源与可持续发展
600
×106
考点24 能量的转化与守恒
1．常见能的转化
(1)摩擦生热：________能转化为______能；
(2)发电机：________能转化为______能；
(3)电动机：______能转化为________能；
(4)光合作用：______能转化为________能；
(5)燃料燃烧：________能转化为______能。
第8讲┃ 热机 能源与可持续发展
机械
内
电
光
化学
机械
机械
内
电
化学
转化
转移
方向性
内容：能量既不会凭空消灭，也不会凭空产生，它只会从一种形式________为其他形式，或者从一个物体________到其他物体，而在转化和转移的过程中，能量的总量____________。
说明：①能量守恒定律是自然界最普遍、最重要的定律之一，也是人们认识自然、利用自然和保护自然的有力武器。
能量的转化和转移是有__________的。
2．能量守恒定律
01
第8讲┃ 热机 能源与可持续发展
保持不变
02
B
针对训练
[2012·益阳]下列有关能量转化或转移的说法中正确的是( )
电动机通过热传递的方式将电能转化为机械能
古人钻木取火是通过做功将机械能转化为内能
内燃机是通过做功的方式将机械能转化为内能
冷天搓手感到手掌发热，这是通过热传递的方式将机械能转移为内能
第8讲┃ 热机 能源与可持续发展