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《第八讲 热机 能源与可持续发展 》ppt

发布时间:2014-01-28 09:47:08  

第8讲 热机 能源与可持续发展

第8讲┃ 热机

能源与可持续发展

┃考点自助梳理与热身反馈 ┃ 考点22 热机 化学 能转化为 1.热机原理:通过燃烧把燃料的________ 内 能,再通过做功把______ 内 能转化为________ 机械 能。 ______ 吸气 、 2.工作过程:热机的一个工作循环由________ 压缩 、________ 做功 排气 四个冲程组成。在四个冲 ________ 、________ 做功 内 能转 程中,只有________ 冲程是燃气对外做功,将______ 机械 能,其他三个冲程是辅助冲程,要靠安装在 化为________ 惯性 来完成。一个工作循环中,曲轴、 曲轴上的飞轮的________ 1 次。 飞轮转动2周,活塞往复运动2次,对外做功______ 有用功 的那部分能量与燃料 3.热机效率:用来做________ W 完全 燃烧放出的能量之比;公式:η = ________ 。 Q 第8讲┃热机 能源与可持续发展

针对训练

有一台单缸四冲程汽油机,其飞轮的转速是1800 r/min, 60 个冲程,做功______ 15 次。 该汽油机每秒钟内完成________

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能源与可持续发展

考点23 以热机为载体的力、热综合计算 1.汽缸内压力与压强的计算 在做功冲程中,由于高温高压的燃气膨胀做功时,对活塞产生 pS 或p= 很大的压力和压强。压力和压强的关系是F=______ F ______。公式中的S是活塞的横截面积,通常用汽缸的直径求 S 出。 2.燃气做功的计算 对于热机,一般给出的已知量是排气量 V和汽缸内压强p, V 由排气量可导出活塞一个冲程的行程L= S ;而由汽缸内压强 pS ,故燃气一次做功W=FL= 可导出燃气对活塞的压力F=______ pV,注意排气量的单位一般为升,计算时要换算。 第8讲┃ 热机 能源与可持续发展

3.功率的计算 W 用公式P=________ 求功率时,燃气做的功与做功的时间 t 一定要对应,不能张冠李戴。 4.热机效率的计算 W 热机效率的计算公式为η = Q ,式中W是燃气做的 有用功 ,Q是汽油或柴油完全燃烧放出的________ 热量 。 ________

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针对训练 有一台四缸发动机,其主要技术指标如下表所示。其 中排量等于四个汽缸工作容积的总和,汽缸工作容积指活塞从 上止点到下止点所扫过的容积,又称单缸排量,它取决于活塞 的面积和活塞上下运动的距离(即冲程长);转速表示每分钟曲 轴或飞轮所转的周数。 排量 输出功率 转速 2.0 L 120 kW 6000 r/min

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(1)该发动机在1 s内做的功为________J 1.2×105 ,单缸排量V= 0.5 ________L 。 600 。 (2)在每个做功冲程里,发动机做功W=____J (3)在做功冲程里,燃气对活塞所做的功可表示为W=pV, 6 1.2×10 式中p表示燃气对活塞的压强,则p=________Pa 。


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考点24 能量的转化与守恒

1.常见能的转化 机械 能转化为______ 内 能; (1)摩擦生热:________ 机械 能转化为______ 电 能; (2)发电机:________ 机械 能; (3)电动机:______ 电 能转化为________ 光 能转化为________ 化学 能; (4)光合作用:______ 化学 能转化为______ 内 能。 (5)燃料燃烧:________

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2.能量守恒定律 (1)内容:能量既不会凭空消灭,也不会凭空产生,它 转化 为其他形式,或者从一个物体 只会从一种形式________ 转移 到其他物体,而在转化和转移的过程中,能量的总 ________ 保持不变 。 量____________ (2)说明:①能量守恒定律是自然界最普遍、最重要的 定律之一,也是人们认识自然、利用自然和保护自然的有力 武器。 方向性 的。 ②能量的转化和转移是有__________

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针对训练 [2012· 益阳]下列有关能量转化或转移的说法中正确的是 ( B ) A.电动机通过热传递的方式将电能转化为机械能 B.古人钻木取火是通过做功将机械能转化为内能 C.内燃机是通过做功的方式将机械能转化为内能 D.冷天搓手感到手掌发热,这是通过热传递的方式将机 械能转移为内能

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考点25 能源与可持续发展 1.能源分类 (1)按能源的来源可分为一次能源(如太阳能、风能、水能 等)和二次能源(如电能等)。 (2)按能源可否再生可分为可再生能源(如风能、水能等) 和不可再生能源(如化石能源、核能等)。 2.核能 裂变 和轻核______ 聚变 两种方式。 (1)获得途径:重核________

(2)核能利用:核电站能量转化过程:核能 内能 机械能 →______→__________→电能。 第8讲┃ 热机 能源与可持续发展

3.太阳能 氢原子核 在超高温下发生________ 聚变 ,释放出 (1)来源:__________ 的巨大能量以光和热的形式向四周辐射。 (2)利用方式:一是用集热器把水等物质加热,如太阳能 热水器等;二是用太阳电池把太阳能转化为电能。

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针对训练

[2012· 南京]关于能量和能源的利用,以下说法正确的是 ( D ) A.核电站是利用化学能来发电的 B.水能、风能和化石能源均是可再生能源 C.太阳电池是把太阳能转化为内能的装置 D.电能可以使电灯发光,同时产生内能,而这些内能无 法自动转化为电能

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┃考点互动探究与技巧归纳┃
┃典型分析┃ 例题 [2012·株洲]随着经济水平的不断提高,小汽车越 来越多地走进了我市普通家庭。下表为小军家小汽车的相关数 据: 总质量:1600 kg 额定功率:100 kW 车轮与地面的总接触

面积: 水箱容量:5 L 8.0×10-2 m2 (1)汽车发动机是汽油机,从能源可否再生角度来看,汽 不可再生能源;发动机工作时,________ 做功 冲程将内能转 油是________ 化为机械能。 第8讲┃ 热机 能源与可持续发展

(2) 汽车上的散热器用水作为冷却剂,这是利用了水的 比热容 较大的性质;当水箱装满水,水温升高20℃时,需 __________ 5 4.2×10 要吸收的热量为________J。[c水=4.2× 107 J/(kg·℃)] (3) 该 车 静 止 在 水 平 地 面 上 时 , 对 地 面 的 压 强 为 ________Pa 。(g取10 N/kg) 2×105
(4)汽车启动时,需将钥匙插入钥匙孔内并旋转(相当于闭 合开关 ),如图8-1所示,请你用笔画线代替导线将汽车的启 动原理图连接完整。

图8-1

图8- 2 第8讲┃ 热机 能源与可持续发展

(5)假若该车在水平路面上以40 kW的功率匀速行驶10 min, 消耗汽油1.5 kg,求小汽车发动机的效率。(q汽油=4.6× 107 J/kg) 34.8%

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