10.4 热机 -2022-2023学年北师大版物理九年级

热机 酒精燃烧→水沸腾→冲开软木塞 燃烧的过程是化学能转化为内能的过程 水吸收热量内能增加，温度升高直至沸腾，产生大量的水蒸气，水蒸气对软木塞做功，水蒸气的内能转化为软木塞的机械能 简单的热机模型 一、热机 1.定义：将由颜料燃烧产生的高温高压气体的内能转化为机械能的机器 燃料的化学能 内能 机械能 燃烧 做功 2.种类：蒸汽机、内燃机（汽油机、柴油机）、汽轮机、喷气发动机 蒸汽机 燃气轮机 汽油机 喷气发动机 柴油机 二、汽油机 1.定义：用汽油作燃料，使汽油在机器内部燃烧，从而将内能转化为机械能的一种热机。 2.构造 进气门：汽油和空气形成的燃料混合气的进口 排气门：燃料燃烧后废气的出口 火花塞：点火装置 气缸：汽油在气缸的顶部燃烧从而产生高温、高压燃气 活塞、连杆和曲轴 3.工作过程 汽油机工作时，活塞在气缸里做往复运动，活塞从气缸的一端运动到另一端叫作一个冲程 汽油机的一个工作循环由四个冲程组成，分别是吸气冲程、压缩冲程、做功冲程和排气冲程，通过四个冲程的不断循环来连续工作 吸气冲程：气缸吸入汽油和空气的混合气 关闭 打开 向下运动 关闭 关闭 压缩冲程：压缩汽油和空气的混合气使其压强增大，温度升高 向上运动 能量转化：机械能→内能 气体质量如何变化？ 关闭 关闭 向下运动 做功冲程：火花塞点火引燃燃料，高温、高压的燃气推动活塞对外做功，通过连杆驱使曲轴转动 能量转化：内能→机械能 关闭 向上运动 打开 排气冲程：把废气缸排除气缸 总结： 汽油机在完成一个工作循环的过程中，共经历四个冲程，活塞往复运动两次，曲轴旋转两周，对外做功一次，简记“一四二二一” 注意： 在四个冲程中，只有做功冲程对外做功，其他三个冲程为辅助冲程，要靠安装在曲轴上的飞轮的惯性来完成工作 四冲程是个循环过程，所以只要顺序正确就可以，哪个冲程放在第一位都可以 四冲程内燃机工作时，依靠飞轮惯性来完成的是（） A. 吸气和压缩两个冲程 B. 压缩和排气两个冲程 C. 吸气和排气两个冲程 D. 吸气、压缩和排气三个冲程 1个工作循环 4个冲程 活塞往复2次 曲轴转动2圈 对外做功1次 某单杠四冲程汽油机工作时，1s内完成60个冲程，则： 1s内完成______个工作循环 1s内活塞往复______次 1s内曲轴转动______圈 1s内对外做功______次 1s内汽油机的转速为______r/min 15 15 30 30 1800 问题： 把机械能转化为内能的是哪个冲程？ 使机械获得动力的是哪个冲程？ 一切热机的工作过程都包括四个冲程？ 三、柴油机 1.定义：以柴油为燃料的内燃机 2.工作原理：与汽油机相同 吸气冲程：吸入空气 压缩冲程：活塞向上运动压缩空气，气体温度升高，超过柴油的着火点 做功冲程：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 排气冲程：活塞向上运动，将废气排出 由于柴油机对空气的压缩程度比汽油机更高，因此在做功冲程中气体的压强也大于汽油机，因而可以输出更大的功率，所以要求各有关零件具有较高的结构强度，因而柴油机比较笨重 汽油机与柴油机的区别 汽油机 柴油机 燃料 汽油 柴油 构造 气缸顶部由火花塞 气缸顶部有喷油嘴 点火方式 点燃式 压燃式 吸气冲程 吸入汽油和空气 吸入空气 压缩冲程 压缩程度较小，气缸内温度升高 压缩程度较大，气缸内温度更高 特点 轻巧、效率较低 笨重、效率较高 常见应用 小汽车、摩托车等小型机械 载重汽车、火车等大型机械 https://clipchamp.com Create videos with https://clipchamp.com/en/video-editor - free online video editor, video compressor, video converter. https://clipchamp.com Create videos with https://clipchamp.com/en/video-editor - free online video editor, video compressor, video converter. $$