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《热机》PPT课件


知识准备
?

1.什么是内能? 2.改变内能的两种方法及实质?

?

实验演示: 如图所示在一个 试管中装一些水,用 软木塞塞紧。对试管 加热使水沸腾。 观察现象,思考原因

演示实验:
? 现象: 软木塞冲出;管口有“白汽”产生 说明: 水蒸汽对木塞做功,内能减少,它的温 度下降,水蒸汽液化成小水珠.
能量转化: 内能转化为机械能

应用: 热机(将内能转化为机械能的机械)

第四节

热 机

教学目标
1、了解四冲程汽油机的基本工作原理。 2、从能量转化角度认识燃料的热值,能 进行有关燃烧放热的简单计算。 3、通过能量的转化和转移,认识热机效 率。知道热机工作时燃料释放能量的主要流 向,知道怎样提高热机效率。

燃料的化学能

转化为内能,

内能转变成机械能

水蒸气

使机械获得动力。

一、热机的种类:

喷气发动机

火箭等

蒸汽机 内燃机

1、内燃机:
燃料直接在气缸内燃烧产 生动力的热机。

常见的内燃机: 汽油机 柴油机

(1)汽油机的构造
火花塞 进气门

(2)柴油机的构造
排气门 喷油嘴 进气门 气缸 活塞 连杆 曲轴 排气门

2、汽油机的工作原理:
阅读课本135—136页“内燃机”:
1.明确:一个冲程、一个工作循环

四 吸气冲程 单元,一个循环有______ 个冲程。包括:_______ 压缩冲程 排气冲程 四个冲程 做功冲程 、 ________ ________ 、 _______

2.完成以下问题 内能 能转化为_____ (1).热机是把______ 机械 能 汽缸内 的装置。内燃机是燃料直接在发动机_____ 燃烧产生动力的热机。最常见的内燃机,以 汽油机 和 汽油或柴油为燃料,分别叫做______ 柴油机 。(2)工作过程以一个循环为一个 _______

跟踪练习
吸气冲程
进气门

汽 油 活塞由上端 向 下端 运动, 和 空 汽油和空气组成的燃料 气

排气门 关闭。 打开,

混合物从进气门吸入气 缸。

压缩冲程

跟踪练习

进气门和排气门都 关闭,
活塞向 上 运动,燃料混合物 被压缩, 压强 增大, 温度 升高

内能 机械能转化为 。

跟踪练习
做功冲程
火花塞 产 在压缩冲程末尾,

生电火花,使燃料猛烈燃烧 ,产生高温高压的燃气,推 动活塞
向下

运动,并通过连

杆带动曲轴转动。内能转化



机械能



跟踪练习
排气冲程
进气门

关闭,
向上

排气门

打开,

活塞

运动,把废气排

出气缸。

燃 烧 后 的 废 气

跟踪练习
1.一个工作循环有 个冲程, 二 一 飞轮转动 周,对外做功 次, 二 活塞往复运动 次,其他冲程靠 飞轮的惯性完成。 2.在汽油机工作的四个冲程中, 做过冲程 内能最大的冲程是_____。内 吸气冲程 能最小的冲程是_____。


排气冲程

做功冲程

压缩冲程

吸气冲程

二、燃料及其热值
阅读课本138—139小资料内容,明确:

1.燃料燃烧过程中的能量转化 2.热值:定义、单位、物理意义 3.完成下列题目:

一、燃料的热值:
1.定义:指单位质量的某种物质完全燃烧所放出的热量。

2.符号: q J/kg,气体燃料的热值单位: J/m3 3.单位: 4.干木柴的热值是1.2×l07焦物理意义是
1千克干木柴完全燃烧时放出的热量是1.2×107J

完全燃烧2kg干木柴放出的热量是 2.4×107 J 5. 公式是:Q放 = mq 变形公式:m=Q放/q, q=Q放/m Q放 :燃料完全燃烧时放出的热量,单位:焦耳(J) m: 燃料的质量,单位:千克(Kg) q : 热值,单位:J/kg

例题:质量为2.1千克的干木材,完全燃烧放出 热量的40﹪被水吸收,能使2000kg,80摄

氏度的水温升高多少摄氏度?
解:∵Q放=mq ∴Q放=2.1kg×1.2×107 J/Kg=2.52×107J ∵Q吸= 40﹪Q放=0.4×2.52×107J ∴ Q吸= 1.008×107J 又∵Q 吸= c m Δt ∴Δt=Q吸/cm= 1.008×107J/4.2╳103J/(kg.℃) /200kg=12摄氏度

Q = c m Δt

机件发 热散失

做有 用功 废气带 走

燃料燃烧 产生能量 燃烧 不完 全

机件摩 擦损失

热机效率: 热机用来 做有用功 的那部分 能量与燃 料完全燃 烧放出的 热量之比。

提高热机效率的途径和方法:
l. 保证良好的润滑,减少因克服摩擦所 消耗的能量,尽可能减少各种热损失。 2.充分利用废气的能量,提高燃料的利 用率,如利用热电站废气来供热。这种既供

电又供热的热电站,比起一般火电站来,燃
料的利用率大大提高。

3.改进设计,使热机的结构更合理,更
轻巧

练习:
1,如图1表示内燃机工作循环中 的一个冲程,从气门的启闭和活 塞的运动可判断这 是 吸气 冲程。



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