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12.4机械能与内能的相互转化
【观察思考】
一、探究做功能否改变物体的内能
（一）现象
1、活塞对空气 ，空气温度 ，内能 ，此过程 转化为 。
2、手对铁丝 ，铁丝温度 ，内能 。
3、在水泥地面摩擦钢尺，钢尺克服摩擦力 ，钢尺温度 ，内能 。
4、双手摩擦生热、擦燃火柴、切割机擦出火花、轮胎长时间行驶发生爆胎等等。
（二）归纳
1、以上事例中物体增加的内能是由 转化而来的，即可以通过 方式将
能转化为 。
2、 是改变物体内能的另一种方式。
（三）比较
1、热传递改变内能的本质是内能的 ；
2、做功改变内能的本质是机械能 为内能。
（四）逆向：将内能转化为机械能
酒精燃烧产生的燃气对盒盖 ，燃气的 转化为 ；
即可以通过 的方式，将 转化为 。
（五）应用
酒精燃烧后的高温燃气对瓶塞 ，燃气的温度 ，内能 ，
瓶塞的机械能 。
根据这一原理，可以制造出一种将 转化为 的机器—
— 。
二、热机
（一）汽油机的工作循环
1、 冲程：进气门 ，排气门 ，活塞向 运动，燃
料和空气的混合气体被吸入气缸；
第一次吸气需要由 来完成。
2、 冲程：进气门 ，排气门 ，活塞向 运动，燃
料混合气体被 ，温度 ， 能转化为 能；
第一个压缩冲程须由 完成。
3、 冲程：活塞快到气缸顶端时， 打火，混合气体猛烈燃烧，产生
高温高压的燃气，推动 向 运动， 能转化为 能；
做功冲程 外力。
4、 冲程：进气门 ，排气门 ，活塞向 运动，将废
气排出气缸。
依靠飞轮、曲轴的 完成。
（二）归纳
1、汽油机的一个工作循环包括 个冲程，曲轴转动 圈，飞轮转动 圈，活塞
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往复运动 次，对外做功 次。；
2、一个工作循环中，压缩冲程 能转化为 能，做功冲程 能转化
为 能；
三、比较不同燃料放出的热量
（一）实验
1观察：比较花生和酒精燃烧放出的热量
2、结论：质量 的 燃料 燃烧所放出的热量一般是 的。
3、我们用 来表示不同燃料完全燃烧时这种放热性能优劣。
（二）热值
1、定义：燃料 燃烧放出的 与燃料的 之比，叫做这种燃料的 。
2、比值含义：热值的大小等于 质量某种燃料 燃烧放出的 。
3、公式： ，变形公式： 、 。
4、单位：
5、物理意义：无烟煤的热值为3.4×107J/kg，表示 。
6、热值表

①不同燃料的热值一般是 的，所以热值是 的一种 。
②燃料的热值只与 有关。
7、例题
把5kg、40℃的水烧开，需要完全燃烧多少kg的干木柴？（已知干木柴的燃烧值为
1.2×107J/kg，外界为标准大气压，并且燃料完全燃烧放出的热量全部被水吸收）

思考：实际使用中，需要的木材要大于0.105kg，为什么？
四、热效率
1、在实际利用燃料中，燃料很难 燃烧，而且放出的热量不能被 利
用，有效利用的只是其中一部分．
2、热效率： 的热量与 的热量的比值（百分比）．