内容正文:
温故知新:
1、比热容的单位:
焦耳/(千克·摄氏度) J/(Kg·℃)
2、热量计算公式:
Q吸=cm(t-t0)
Q放=cm(t0-t)
Q =cmΔt
3、“升高了”指的温度的变化量,即Δt,“升高到”指的是末温t
第1节 热机
第十四章 内能的利用
热蒸汽为我们提供了强大的推力,把人们从繁重的体力劳作中解放出来。
蒸汽机带来第一次工业革命!
最早的汽车(1886年)
汽车中的巨无霸
(额定核载360吨)
内燃机——电气时代 第二次工业革命
最快的汽车(1600 km/h)
如图所示,在试管内装些水,用橡皮塞塞住,加热使水沸腾,会看到什么现象?
在这一过程中能量如何转化呢?
一、热机的原理
1.热机
——利用内能做功的机械
讨论这个实验中能量转化的情况。
一、热机
演 示
燃料燃烧时化学能转化为内能,通过热传递,传给水和水蒸气;水蒸气把塞子冲出去,内能转化为塞子的动能(机械能)。
1、热机的工作原理:
将内能转化为机械能
一、热机 (利用内能做功的机械)
燃料的化学能
内能
机械能
燃烧
做功
蒸汽机
2、热机的种类
蒸汽机
内燃机
汽轮机
喷气发动机
一、热机
火箭发动机
喷气发动机
汽轮机
汽油机
柴油机
3、内燃机:燃料直接在发动机汽缸内燃烧产生动力的热机,叫做内燃机。
一、热机
分类:
柴油机
汽油机
汽油机
柴油机
二、汽油机
火花塞
汽缸
进气门
活塞
连杆
排气门
曲轴
汽油机的构造
工作原理:汽油在气缸内燃烧时产生高温高压的气体,推动活塞做功。
冲程:活塞在汽缸内往复运动时,从汽缸的一端运动到另一端的过程,叫做一个冲程。
吸气冲程
汽油和空气
打开, 关闭。活塞由 向 运动,汽油和空气组成的燃料混合物从进气门吸入气缸。
进气门
排气门
上
下
在外力的作用下,曲轴顺时针转动
压缩冲程
进气门和排气门都 ,活塞向 运动,燃料混合物被压缩, 增大, 升高机械能转化为 。
关闭
上
内能
温度
内能
做功冲程
在压缩冲程末尾, 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
运动,并通过连杆带动曲轴转动。内能转化为
。
火花塞
向下
机械能
排气冲程
燃烧后的废气
关闭, 打开,活塞 运动,把废气排出汽缸。
进气门
排气门
向上
汽油机工作原理
吸气冲程
压缩冲程
做功冲程
排气冲程
机械能转化为内能
内能转化为机械能
鸡
鸭
做
排
如图所示是四冲程汽油机工作时,四个冲程的示意图,属于压缩冲程的是( )
D
A
D
B
C
例题
做功冲程
吸气冲程
排气冲程
压缩冲程
汽油机的工作过程:
1、一个冲程:活塞在汽缸内往复运动时,从汽缸的一端运动到另一端。
2、一个工作循环包括四个冲程:吸气冲程;压缩冲程;(外界对气体做功,内能增加,机械能转化为内能) 做功冲程;(气体对外做功,内能转化为机械能) 排气冲程。
一个工作循环:
活塞:往复2次。
曲轴:转动2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。
内燃机的特点
总括:内燃机一个工作循环:四冲,二转,一做功(四个冲程,曲轴转两周,对外做功一次)
柴油机的构造
喷油嘴
进气门
活塞
连杆
排气门
汽缸
曲轴
三、柴油机
吸气冲程
压缩冲程
做功冲程
排气冲程
了解柴油机的工作原理
进气门打开,排气门关闭。活塞由上端向下端运动,将空气吸进汽缸。
空气
吸气冲程
进气门和排气门都关闭,活塞向上运动,把空气体积压缩得很小,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。
压缩冲程
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。
做功冲程
进气门关闭,排气门打开,活塞向上运动,把废气排出汽缸。
燃烧后的废气
排气冲程
汽油机的特点:小巧、轻便
内燃机应用
汽油机常用在汽车、飞机和小型农业机械上面。
衔接:汽油机和柴油机的使用范围也不同,因为汽油机小巧、轻便,所以一般用在中小型机械上。(加速快但是动力小)
柴油机的特点:笨重、功率大
主要用在载重汽车、拖拉机、坦克上面。
柴油机笨重、功率大,所