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专题14.1 热机
课前预习
1.利用内能可以 ,也可以做 。
2.热机是利用内能来做功,把内能转化为 的机器。
3.热机的种类:蒸汽机、内燃机( 和柴油机)、汽轮机、喷气发动机等
4.内燃机活塞在汽缸内往复运动时,从气缸的一端运动到另一端的过程,叫做一个 。
(1)四冲程内燃机包括四个冲程: 冲程、压缩冲程、 冲程、排气冲程。
(2)在单缸四冲程内燃机中,吸气、压缩、做功、排气四个冲程为一个工作循环,每个工作循环曲轴转2周,活塞上下往复 次,做功1次。
(3)在这四个冲程中只有 冲程是燃气对活塞做功,而其它三个冲程(吸气冲程、压缩冲程和排气冲程)是依靠飞轮的惯性来完成的。压缩冲程将机械能转化为内能。做功冲程是由内能转化为机械能。
知识点解读与例题突破
知识点一:热机
(1) 定义:将燃料燃烧时释放的内能转化为机械能的机械统称为热机。
(2)热机的种类:蒸汽机、内燃机、汽轮机、喷气式发动机等。
知识点二:内燃机
内燃机及其工作原理:将燃料的化学能通过燃烧转化为内能,又通过做功,把内能转化为机械能。按燃烧燃料的不同,内燃机可分为汽油机、柴油机等。
(1) 汽油机一个工作循环为四个冲程即吸气冲程、压缩冲程、做功冲程、排气冲程。
(2) 一个工作循环中只对外做一次功,曲轴转2周,飞轮转2圈,活塞往返2次。
(3)压缩冲程是对气体压缩做功,气体内能增加,这时机械能转化为内能。
(4) 做功冲程是气体对外做功,内能减少,这时内能转化为机械能。
(5) 汽油机和柴油机工作的四个冲程中,只有做功冲程是燃气对活塞做功,其它三个冲程要靠飞轮的惯性完成。
(6) 柴油机的工作原理:利用气缸内燃烧柴油所产生的气体来推动活塞做功。
(7)柴油机的结构与汽油机的相似,柴油机只是在做功冲程时没有火花塞点火。
注意:
1.汽油机工作过程原理图:
2柴油机工作过程原理图:
3.汽油机和柴油机的比较:
①汽油机的气缸顶部是火花塞;柴油机的气缸顶部是喷油嘴。
②汽油机吸气冲程吸入气缸的是汽油和空气组成的燃料混合物;柴油机吸气冲程吸入气缸的是空气。
③汽油机做功冲程的点火方式是点燃式;柴油机做功冲程的点火方式是压燃式。
④柴油机比汽油及效率高,比较经济,但笨重。
⑤汽油机和柴油机在运转之前都要靠外力辅助启动。
【例题1】(2019天津)如图是某四冲程汽油机的______冲程,在此冲程中内能转化为______能。
【例题2】(2019湖北武汉)如图所示是四冲程汽油机的剖面图,关于其四个冲程的描述正确的是( )
A.吸气冲程中,汽油和空气的混合物进入汽缸
B.压缩冲程中,通过做功的方式使汽缸内气体的内能减小
C.做功冲程中,燃料释放的能量绝大部分转化为机械能
D.排气冲程中,废气带走了燃料释放的能量的极少部分
习题精练
一、选择题
1.(2019•宁夏)2019年春节期间热映的《流浪地球》被誉为开启了中国科幻电影元年。这部电影讲述了多年以后太阳急速衰老膨胀,无法再给地球提供能量,人类为了拯救地球而点燃木星周围的可燃气体,逃离太阳系的故事。其中“点燃木星”将地球推开相当于内燃机的( )
A.吸气冲程 B.压缩冲程 C.做功冲程 D.排气冲程
2.(2019•绥化)如图是汽油机一个工作循环的四个冲程,不是靠飞轮惯性完成的冲程是( )
A. B. C. D.
3.(2019•淮安)如图所示是演示点火爆炸的实验装置,按动电火花发生器的按钮,点燃盒内酒精。盒盖迅速飞出。这个过程与四冲程汽油机中的哪一个冲程的能量转化相同( )
A.吸气冲程 B.压缩冲程 C.做功冲程 D.排气冲程
4.(2019•成都)如图是汽车四冲程发动机的一个冲程示意图,下列说法正确的是( )
A.该冲程是做功冲程 B.该冲程机械能转化为内能
C.这种汽车对环境没有污染 D.此发动机的效率可达90%
5.(2019四川成都)如图是汽车四冲程发动机的一个冲程示意图,下列说法正确的是( )
A.该冲程是做功冲程 B.该冲程机械能转化为内能
C.这种汽车对环境没有污染 D.此发动机的效率可达90%
6.(2019上海)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( )
A.吸气冲程 B.压缩冲程 C.做功冲程 D.排气冲程
7.(2019湖北宜昌)如图所示,在一个配有活塞的厚玻璃筒里放一小团硝化棉,把活塞迅速压下去,看到棉花燃烧起来,活塞被向上顶起。关于这