終稿 熱機及其效率

在試管內(nèi)裝些水，用橡皮塞塞住，在試管內(nèi)裝些水，用橡皮塞塞住，加熱使水沸騰，會看到什么現(xiàn)象？加熱使水沸騰，會看到什么現(xiàn)象？塞子被沖出！塞子被沖出！1、熱機第1頁/共37頁燃料的化學能燃料的化學能水蒸氣的內(nèi)能水蒸氣的內(nèi)能塞子運動的機械能塞子運動的機械能能量轉化：能量轉化：第2頁/共37頁 熱機的種類：熱機的種類：蒸汽機內(nèi)燃機燃氣輪機噴氣發(fā)動機火箭發(fā)動機燃料的燃料的化學能化學能內(nèi)能內(nèi)能燃燒燃燒做功做功機械能機械能共同特點：第3頁/共37頁 2、內(nèi)燃機種類、內(nèi)燃機種類汽油機汽油機柴油機柴油機 （以汽油為燃料）（以柴油為原料）第4頁/共37頁吸氣吸氣壓縮壓縮做功做功排氣排氣內(nèi)燃機的內(nèi)燃機的沖程沖程和和工作循環(huán)工作循環(huán) 活塞在汽缸內(nèi)往復運活塞在汽缸內(nèi)往復運動時，從汽缸的一端運動時，從汽缸的一端運動到另一端的過程，叫動到另一端的過程，叫做一個做一個沖程沖程。第5頁/共37頁汽油機的構造汽油機的構造火花塞火花塞氣缸氣缸進氣門進氣門活塞活塞連桿連桿排氣門排氣門曲軸曲軸第6頁/共37頁汽油機工作原理汽油機工作原理第7頁/共37頁吸氣沖程汽油和空氣汽油和空氣 進氣門進氣門打開，打開，排排氣門氣門關閉?；钊缮详P閉。活塞由上端向下端運動，端向下端運動，汽油汽油和空氣和空氣組成的燃料混組成的燃料混合物從進氣門吸入氣合物從進氣門吸入氣缸。缸。第8頁/共37頁壓縮沖程 進氣門進氣門和和排氣門排氣門都都關閉關閉，活塞向上運，活塞向上運動，燃料混合物被壓動，燃料混合物被壓縮，縮，壓強增大，溫度壓強增大，溫度升高。升高。將將機械能機械能轉化為轉化為內(nèi)能內(nèi)能第9頁/共37頁做功沖程 在壓縮沖程末尾，火花在壓縮沖程末尾，火花塞產(chǎn)生電火花，使燃料猛烈塞產(chǎn)生電火花，使燃料猛烈燃燒，產(chǎn)生高溫高壓的燃氣燃燒，產(chǎn)生高溫高壓的燃氣，推動活塞向下運動，并通，推動活塞向下運動，并通過連桿帶動曲軸轉動。過連桿帶動曲軸轉動。將將內(nèi)能內(nèi)能轉化為轉化為機械能機械能第10頁/共37頁排氣沖程燃燒后的廢氣 進氣門進氣門關閉，關閉，排排氣門氣門打開，活塞向上打開，活塞向上運動，把運動，把廢氣廢氣排出氣排出氣缸。缸。第11頁/共37頁 汽油機工作時，四個沖程汽油機工作時，四個沖程周而復始，然而只有第三個沖周而復始，然而只有第三個沖程是對外做功的，其余的三個程是對外做功的，其余的三個沖程是沖程是沖程，要靠裝在曲沖程，要靠裝在曲軸上的大飛輪的慣性來帶動的。軸上的大飛輪的慣性來帶動的。說明：說明：第12頁/共37頁4、研究汽油機的工作原理：在表格中填寫汽油機四沖程的特點沖程名稱沖程名稱 進氣門進氣門排氣門排氣門活塞運活塞運動方向動方向 作用作用有無能量的轉化有無能量的轉化吸氣沖程吸氣沖程壓縮沖程壓縮沖程做功沖程做功沖程排氣沖程排氣沖程開關向下吸入汽油和空氣無關關向上壓縮氣體提高溫度關關向下高溫氣體膨脹推動活塞做功關開向上排出廢氣無機械能轉化為內(nèi)能內(nèi)能轉化為機械能第13頁/共37頁看一看，想一想：一個工作循環(huán)里，活塞往返 次，曲軸轉動 周。沖程是燃氣對外做功，其他三個沖程是靠 來完成的。兩兩做功飛輪的慣性第14頁/共37頁柴油機的構造噴油嘴進氣門活塞連桿排氣門氣缸曲軸第15頁/共37頁柴油機工作原理吸氣沖程吸氣沖程 壓縮沖程壓縮沖程 做功沖程做功沖程 排氣沖程排氣沖程第16頁/共37頁做功沖程 在壓縮沖程末，從噴油嘴在壓縮沖程末，從噴油嘴噴出的霧狀柴油遇到熱空氣立噴出的霧狀柴油遇到熱空氣立即猛烈燃燒，產(chǎn)生高溫高壓的即猛烈燃燒，產(chǎn)生高溫高壓的燃氣，推動活塞向下運動，并燃氣，推動活塞向下運動，并通過連桿帶動曲軸轉動。通過連桿帶動曲軸轉動。第17頁/共37頁想想議議：汽油機和柴油機的工作過程有什汽油機和柴油機的工作過程有什么相同點，有什么不同點？么相同點，有什么不同點？第18頁/共37頁汽油機汽油機柴油機柴油機不不同同點點燃料燃料汽油汽油柴油柴油結構結構火花塞火花塞噴油嘴噴油嘴吸氣沖程吸氣沖程吸入的是汽油和空氣的混合氣體吸入的是汽油和空氣的混合氣體吸入的是空氣吸入的是空氣壓縮沖程壓縮沖程氣壓、溫度相對較低氣壓、溫度相對較低氣壓、溫度相對較高氣壓、溫度相對較高點火方式點火方式點燃式點燃式壓燃式壓燃式相相同同點點工作循環(huán)工作循環(huán)都有四個沖程都有四個沖程能量轉化能量轉化（1）壓縮沖程：機械能轉化成內(nèi)能）壓縮沖程：機械能轉化成內(nèi)能（2）做功沖程：內(nèi)能轉化成機械能）做功沖程：內(nèi)能轉化成機械能活塞、曲軸運動活塞、曲軸運動每一個工作循環(huán)，活塞往復兩次，每一個工作循環(huán)，活塞往復兩次，曲軸轉動兩周，對外做功一次。曲軸轉動兩周，對外做功一次。運動運動都需要外力都需要外力優(yōu)缺點優(yōu)缺點汽油機比柴油機輕巧，柴油機比汽油機效率高。汽油機比柴油機輕巧，柴油機比汽油機效率高。但兩者都帶來了廢氣和噪聲污染。但兩者都帶來了廢氣和噪聲污染。汽油機和柴油機的異同表汽油機和柴油機的異同表第19頁/共37頁內(nèi)燃機的啟動 內(nèi)燃機不能自行啟動。開始運轉時，要靠外力使飛輪和曲軸轉動起來，由曲軸通內(nèi)燃機不能自行啟動。開始運轉時，要靠外力使飛輪和曲軸轉動起來，由曲軸通過連桿帶動活塞運動，以后內(nèi)燃機才能自己工作。過連桿帶動活塞運動，以后內(nèi)燃機才能自己工作。內(nèi)燃機的應用 汽油機比較輕巧，常用在汽車、飛機和小型農(nóng)業(yè)機械上面。汽油機:柴油機:柴油比較便宜，但柴油機比較笨重，主要用在載重汽車、拖拉機、坦克上面。第20頁/共37頁2.燃料的熱值 1 1千克某種燃料千克某種燃料完全完全燃燒放出的熱量燃燒放出的熱量叫做這種燃料的熱值。叫做這種燃料的熱值。（2）單位：）單位：J/kg（或（或 J/m3）焦耳每千克焦耳每千克（1）定義：）定義：Q放=qm（3）公式：）公式：質量質量熱值熱值第21頁/共37頁例題：把例題：把5kg405kg40的水燒開，需要完全燃燒多少的水燒開，需要完全燃燒多少kgkg的干的干木柴？（已知干木柴的熱值為木柴？（已知干木柴的熱值為1.21.210107 7J/kgJ/kg，外界為標準，外界為標準大氣壓，并且燃料完全燃燒放出的熱量全部被水吸收）大氣壓，并且燃料完全燃燒放出的熱量全部被水吸收）Q吸吸=cm（t-t0）=4200J/(kg0C)5kg600C=1.26 106J；Q放放Q吸吸m=Q放放/q =1.2106J/(1.2107J/kg)=0.1kg解：第22頁/共37頁汽油機的效率：汽油機的效率：2030%柴油機的效率：3045%你認為它們的效率比你想象的高？還是低？猜猜看：猜猜看：汽油機、柴油機的效率大約是多少？汽油機、柴油機的效率大約是多少？第23頁/共37頁思思 考：考：如何提高熱機的效率？如何提高熱機的效率？熱機的效率：熱機的效率：第24頁/共37頁例題第25頁/共37頁鞏固練習：1、汽油機工作的四個沖程中，內(nèi)能轉化為機械能的沖程 （）A 吸氣沖程 B 壓縮沖程 C 做功沖程 D 排氣沖程C第26頁/共37頁鞏固練習：2、關于熱機的工作物質，正確的是 （）A 熱機所使用的燃料就是工作物質 B 汽油機和柴油機的工作物質都是高溫高壓燃氣 C 熱機的工作物質都是活塞 D 汽油機的工作物質是汽油B第27頁/共37頁鞏固練習：3、為節(jié)約能源，需提高熱機的效率。下列措施中不能提高熱機效率的是 （）A 盡量使燃料充分燃燒 B 盡量增加熱機的工作時間 C 盡量減少廢氣帶走的熱量 D 盡量減少熱機部件間的摩擦B第28頁/共37頁4、關于燃料的熱值正確的是（）A燃料的熱值與燃料的燃燒程度有關 B燃料的熱值與燃料的種類有關C燃料的熱值與燃料的多少有關 D燃料的熱值與上面三個因素都有關解析：選B.熱值是燃料的一種特性，它的大小只與燃料的種類有關，與燃料的燃燒程度、質量沒有關系.B第29頁/共37頁5、下面說法不正確的是（）A燃料燃燒時，將化學能轉化為內(nèi)能B人類使用的能量絕大部分是從燃料的燃燒中獲得的Cl kg的某種燃料燃燒時放出的熱量叫做這種燃料的熱值D提高燃料的利用率是節(jié)約能源的重要措施解析：選C.l kg的某種燃料完全燃燒時放出的熱量叫做這種燃料的熱值，必須加上“完全”兩個字，故C錯.C第30頁/共37頁6、下列提高熱機效率的方法中，不可行的是（）A減少各種熱損失 B加潤滑油減少機器各部件之間的摩擦C充分利用廢氣的能量，如建熱電站 D采取少消耗總能量的辦法解析：選D.提高熱機效率的方法是減少各種能量損失，充分利用燃料放出的能量，減小摩擦盡量少做額外功等.D第31頁/共37頁鞏固練習：7、以下交通工具中，常用汽油機作為動力的是 （）A 輕型轎車 B 重型運載卡車 C 手扶拖拉機 D 磁懸浮列車A第32頁/共37頁鞏固練習：8、一臺單缸四沖程柴油機飛輪轉速為1800r/min，則柴油機1s內(nèi) （）A 完成30個沖程，做功30次 B 完成60個沖程，做功60次 C 完成60個沖程，做功15次 D 完成120個沖程，做功30次C第33頁/共37頁1、如圖所示是熱機的四個沖程，其中屬于做功沖程的是（）練習：ABCD2、汽油機工作過程中，機械能轉化為內(nèi)能的沖程是（）A.吸氣沖程 B.排氣沖程 C.做功沖程 D.壓縮沖程BD第34頁/共37頁3、汽油機在壓縮沖程中，工作物質被壓縮，氣缸中氣體的（）A.壓強增大，溫度降低 B.壓強增大，溫度升高 C.壓強減少，溫度降低 D.壓強減少，溫度升高B4、為提高鍋爐的效率和燃料的利用率，下列做法不正確的是（）A.把煤磨成煤粉，用空氣吹進爐膛內(nèi)燃燒B.加大送風量，把煤粒在爐膛里吹起來燃燒C.增大受熱面積，減少煙氣帶走的熱量D.用木炭代替煙煤D第35頁/共37頁謝謝大家！第36頁/共37頁感謝您的觀看！第37頁/共37頁