内容正文:
第四节 热机
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实验演示
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?
讨论这个过程中能量的转化情况。
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塞子运动的机械能
热机:
燃料的化学能
内能
机械能
热机是把内能转化为机械能的机器。
能量转化:
燃料的化学能
水蒸气的内能
现象:
塞子被冲出
做功
燃烧
一、内燃机
了解:
热机的种类包括 蒸汽机、内燃机、汽轮机喷气发动机、火箭等。
㈠汽油机的构造
火花塞
气缸
进气门
活塞
连杆
排气门
曲轴
㈡汽油机工作原理
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思考:
1. 在四个冲程中,哪些冲程发生能量的转化?
压缩冲程:
机械能
内能
做功冲程:
机械能
内能
2. 哪个冲程获得动力?
做功冲程
㈢柴油机的构造
喷油嘴
进气门
活塞
连杆
排气门
气缸
曲轴
㈣柴油机工作原理
吸气冲程
压缩冲程
做功冲程
排气冲程
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。
返回
吸气冲程
压缩冲程
进气门和排气门都关闭,活塞向上运动,活塞把空气压缩的很小,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。
返回
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。
返回
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。
返回
㈤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。
(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。
想想议议:
汽油机和柴油机的工作过程有什么相同点,有什么不同点?
1.基本构造和主要部件的作用相似。
2 .每个工件循环都经历四个冲程:吸气冲程、压缩冲程、做功冲程、排气冲程。
3 .四个冲程中,只有做功冲程对外做功,其余三个冲程靠飞轮惯性完成。
4 .一个工作冲程中,活塞往复两次,飞轮转动两周,做功一次。
相同点
不同点
1.构造不同:汽油机气缸顶有火花塞,而柴油机气缸顶部有喷油嘴。
2.燃料不同:汽油机的燃料是汽油,而柴油机的燃料是柴油。
3.吸气不同:汽油机吸进汽油和空气的混合气体,柴油机只吸进空气。
4.点火不同:汽油机属点燃式点火,柴油机属压燃式点火。
二、燃料的热值
1.概念
1千克某种燃料完全燃烧放出的热量叫做这种燃料的热值。
2.单位:
J/kg(或J/m3)
例 5千克烟煤完全燃烧,所释放出来的热量是多少?(烟煤的热值为2.9×107 J/kg)
质量(m)
热值q
即:Q放=q m
解
Q放
=2.9×107 J/kg × 5kg
思考:
在内燃机中,燃料所释放的能量都到哪里去了?
做有用功的能量
废气带走的能量
汽缸散热及摩擦损失的能量
汽油机的效率:20~30%
你认为它们的效率比你想象的高?还是低?
汽油机、柴油机的效率大约是多少?
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三、热机的效率
概念:
用来做有用功的能量,与燃料完全燃烧放出的能量之比
柴油机的效率:30~45%
1.四冲程汽油机的工作过程由( ) ( ) ( ) ( )四个冲程组成的。
3.汽油机吸入汽缸的是( ),点火方式是( ),柴油机吸入汽缸的是( ),点火方式是( )。
4.四冲程汽油机的三个辅助冲程靠飞轮的( )来完成。
练习
混合气体
点燃式点火
空气
压缩式点火
惯性
吸气冲程
压缩冲程
做功冲程
排气冲程
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欢迎各位领导同仁莅临指导!
情境导入
热机
利用内能做功的机器——
讨论这个实验中能量转化的情况.
燃料燃烧时化学能转化为内能,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.
演 示
利用内能做功的机器有很多,例如蒸汽机、内燃机、汽轮机、喷气发动机等.
1、热机的种类
蒸汽机车
内