单击此处编辑母版标题样式,,单击此处编辑母版文本样式,,第二级,,第三级,,第四级,,第五级,,,,*,,,四、热机,-------,能量的转化,一、热机,,实验一:,试管内装水,用橡皮塞塞住,加热至沸腾现象:,水升至沸腾,产生大量水蒸气,水蒸气越来越来多,对软木塞的压力越来越大,随后将软木塞推出试管口,,说明:,水蒸气膨胀对木塞做功,水蒸气内能减小,木塞机械能增加,内能转化为机械能结论:化学能 内能 机械能,1,、热机:能够将燃料的化学能通过燃烧转化为内能,又通过做功,把内能转化成机械能的机器,,2,、原理:化学能 内能 机械能,,3,、分类:,,热机,,外燃机,内燃机,,汽油机,柴油机,燃烧,做功,4,、内燃机构造:,,汽油机,柴油机,5,、汽油机工作原理,吸气冲程,压缩冲程,做功冲程,排气冲程,吸气冲程,汽油和空气,,进气门打开,排气门关闭活塞由上端向下端运动,,汽油和空气组成的燃料混合物,从进气门吸入气缸压缩冲程,,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,温度升高机械能转化为内能做功冲程,,在压缩冲程末尾,火花塞产生电火花,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。
内能转化为机械能排气冲程,燃烧后的废气,,进气门关闭,排气门打开,活塞向上运动,把废气排出气缸4),柴油机工作原理,吸气冲程,,,,压缩冲程,,,,做功冲程,,,,排气冲程,吸气冲程,空气,,,进气门打开,排气门关闭活塞由上端向下端运动,将空气吸进气缸压缩冲程,,进气门和排气门都关闭,活塞向上运动,活塞把空气压缩得很小,空气的压强更大,温度更高在压缩冲程末,缸内空气温度已超过柴油的着火点机械能转化为内能做功冲程,,在压缩冲程末,从喷油嘴喷出的雾状柴油遇到热空气立即猛烈燃烧,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为机械能排气冲程,燃烧后的废气,,进气门关闭,排气门打开,活塞向上运动,把废气排出气缸汽油机,冲程,活塞运动情况,进气门,排气门,空气和汽油混合物,能量转化情况,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,吸气,压缩,做功,排气,向下,开,关,通过进气门进入气缸,消耗机械能,向上,关,关,被压缩,温度升高,压强增大,机械能转换能内能,向下,关,关,猛烈燃烧,内能转换成机械能,向上,关,开,通过排气门排出气缸,消耗机械能,,,一个工作循环:,,活塞:往复两次。
曲轴:转动两周完成:四个冲程对外做功:一次辅助冲程:靠飞轮惯性来完成小结:,3.,内燃机的应用,,汽油机比较轻巧,常用在汽车、飞机和小型农业机械上面1),汽油机的应用,(2),柴油机的应用,,,柴油比较便宜,但柴油机比较笨重,主要用在载重汽车、拖拉机、坦克上面二、燃料的热值,,1,、定义:,1kg,某种燃料完全燃烧所放出的热量叫做这种燃料的热值,,2,、符号:,q,单位:,J/kg,,3,、物理意义:,1kg,的燃料在完全燃烧时所放出的热量的多少,,4,、,q,碳,=3.4×10,7,J/kg,的意义:,5,、放出热量的计算,,如果用,m,表示燃料的质量,用,q,表示该种燃料的热值,用,Q,放,表示燃料完全燃烧时所放出的热量,,,则:,Q,放,=,m·q,,例,1,:液化石油气热值为,3.5×10,7,J/kg,,,,(,1,)完全燃烧,80g,发出的热量为多少?,,(,2,)若燃烧放出的热量只有,60%,被水吸收则能将,4kg,,初温,20℃,的水加热到多少℃,6,、,热机的效率,,(,1,),热机的效率,:,热机所做的做有用功那和燃料完全燃烧放出的热量之比叫热机的效率η=,,(2),燃料的不完全燃烧、气缸部件吸热后的热量散失、废气带走的热量和克服摩擦做功而消耗的能量,都是引起能量损失的原因。
因此,提高热机效率,可提高燃料的利用率W,Q,放,,×100%,汽油机的效率:,20~30%,柴油机的效率:,30~45%,你认为它们的效率比你想象的高?还是低?,你猜想:汽油机、柴油机的效率大约是多少?猜猜看!,(,3,)提高热机效率的途径和方法: ①尽可能减少各种热损失,保证良好的润滑,减少因克服摩擦所消耗的能量; 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7.,热机对环境的影响,1.,热机对大气的影响1,)产生有毒气体2,)产生大量二氧化碳,造成温室效应3,)产生粉尘2.,热机产生噪音。