内能转化为机械能有四个冲程,第一个是吸气冲程、压缩冲程、做功冲程、排气冲程,比如内燃机、汽车、用酒精灯加热有塞子的试管使橡皮塞飞出去等。
将内能转化为机械能的是什么冲程
四冲程柴油机在工作过程中将内能转化为机械能的冲程是做功冲程。
W=FScosΘ=Pt。对于一移动的物体而言,作功量/时间可以从距离/时间(即速度V)来计算。因此,在任何时刻,力所作的功率(焦耳/秒、瓦),其值为力的标量积(矢量)和作用点上的速度矢量。力的标量积和速度被归类为瞬时功率。
做功:做功(work)是能量由一种形式转化为另一种的形式的过程。做功的两个必要因素:作用在物体上的力和物体在力的方向上通过的距离。经典力学的定义:当一个力作用在物体上,并使物体在力的方向上通过了一段距离,力学中就说这个力对物体做了功。
自然界中不同的能量形式与不同的运动形式相对应:物体运动具有机械能、分子运动具有内能、电荷的运动具有电能、原子核内部的运动具有原子能等等。
不同形式的能量之间可以相互转化:“摩擦生热是通过克服摩擦做功将机械能转化为内能;水壶中的水沸腾时水蒸气对壶盖做功将壶盖顶起,表明内能转化为机械能。
电流通过电热丝做功可将电能转化为热能等等”。这些实例说明了不同形式的能量之间可以相互转化,且是通过做功来完成的这一转化过程,功就是能量的转化量。
例如一个人提着一桶水站着不动,或者用力推一辆静止的汽车但没有推动,由于这桶水或汽车的位移S=0,根据W=FScosα,这人所做的功W=0,尽管这个人费了很大力气,却没有做功,这点可从功的物理意义来理解,因为功是用来描写力F对物体作用的空间累积效应的。
由于在力F作用的前后物体的运动状态没有发生相应的变化或者说物体的能量形式没有发生相应的转化,那桶水或者那辆汽车仍旧在原地,力F对那桶水或者那辆汽车的作用效果为零,即力F对那桶水或者那辆汽车没有做功,W=0。
这点要与人们通常说的“做工”或“工作”区分开来:物理上的“功”,仅用于描写力对物体的空间累积效应,是物体运动状态变化的一种量度,比“做工”或“工作”的含义要狭窄得多。
什么是内能
内能是热力学系统的热运动能量。狭义指的是分子热运动能,即在一般的物理过程中可变的内能。内能是物体或若干物体构成的系统内部一切微观粒子的运动形式所具有的能量总和。根据热力学第一定律,内能是一个状态函数。