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《热机》》课件 新人教版

发布时间:2013-09-18 11:29:00  

飞机的动力 来自什么结 构?

改 变 物 体 内 能 的 方 式

热传递
(内能的转移)

做功

对物体做功—— 内能增大 内能减小

(能量的转化) 物体对外做功——

如图所示,在试管里装入一些水, 用软木塞塞住,加热使水沸腾,水蒸气会 把软木塞冲开.在这一过程中,水蒸气膨 胀时对软木塞 做功 ,消耗了水蒸气的一 部分 内 能,转化为软木塞的 机械 能.

观察并回答

? 根据这个原理可以制造出 一种将内能转化为机械能 的机器。
? 热机是热力发动机的简称。 ? 热机是将燃料燃烧产生的 高温、高压燃气的内能转 化为机械能装置。

p43

汽油机

汽 油 机 结 构 图

进气门

火花塞 排气门

活塞 汽缸 连杆 曲轴

p44

汽油机工作时, 活塞在汽缸里 做往复运动, 活塞从汽缸的 一端运动到另 一端的过程叫 做冲程。

吸 气 冲 程

? 进气门打 开,排气 门关闭, 活塞由上 端向下运 动,汽油 和空气组 成的燃料 混合物从 进气门吸 入气缸。

1

压 缩 冲 程

进气门和排 气门都关闭, 活塞向上运 动,燃料混 合物被压缩, 压强增大, 温度升高。

2

做 功 冲 程

在压缩冲程未 尾,火花塞产 生电火花,使 燃料猛烈燃烧, 产生高温高压 的燃气。高温 高压燃气推动 活塞向下运动, 并通过连杆带 动曲轴转动。

3

4 排 气 冲 程
进气门关闭, 排气门打开, 活塞向上运 动,把废气 排出气缸。

p45

吸气冲程 压缩冲程做功冲程排气冲程

做功冲程

2

4

汽油机

柴油机

柴油机的构造
喷油嘴 进气门 活塞 排气门 气缸

连杆 曲轴

柴油机工作原理

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?

相同点

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。

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。

即将告别舞台的蒸汽机车

涡轮(喷气)发动机

火 箭 发 动 机

讨论:
? 一个家庭使用不同燃料(如木柴、煤炭、液 化石油气)烧水做饭,消耗量相同吗? 为什么?

二、燃料的热值
燃料热值的意义:表示相同质量
的燃料完全燃烧时放出的热量不同。
定义:1千克某种燃料完全燃

烧放出的热量

符号:

q

单位: J/kg

燃烧的实质:化学能转化为内能。

几种燃料的热值(焦/千克)
干木柴(约)1.2 ×107 木炭3.4 ×107 汽油4.6 ×107 烟煤(约)2.9 ×107

酒精3.0×107 氢1.4 ×108

无烟煤(约)3.4 ×107 柴油3.3 ×107 煤气(约)3.9 ×107

(J/m.3 )
焦炭3.0 ×107

煤油4.6

×107

天然气7.1~8.8 ×107 (J/m.3 )

热值的计算
公式: Q放=mq 或 q=Q /m


有效利用燃料,提高燃料的利用率。

用来做有用功的那部分能量和燃料完



全燃烧放出的能量之比,叫做热机效率。

热 机 效 率

燃料完全燃烧放出的能量
机械损失
高温高压 燃气

散热损失 废气内能

有用机械能

热效率的计算
公式:

W有用 ?? Q放



Q吸 ?? Q燃放

四、提高热机效率的途径
1、热机的效率是热机性能的一个重要指 标。如:两辆排量相同的小汽车,以相同的速 度行驶相同的路程,耗油少的那辆,汽油机的 效率高,性能好。 2、在设计和制造上,要不断改进和革新, 以减少各种能量损失,提高效率。在使用上 要正确使用,注意保养。在热机的各种损失 中,废气带走的能量最多,设法利用废气的 能量是提高燃料利用率的重要措施。

五、内能的利用和环境保护 煤、石油、天然气等燃料的利用,使人
们获得大量内能,给人类文明带来进步。同 时也造成环境污染,给人们带来危害。 造成污染的主要物质有:燃料里含有杂 质,致使燃烧生成的气体中含有二氧化硫、 氮氧化物等,燃烧不完全还会产生一氧化碳

和粉尘。

五、内能的利用和环境保护 工业企业、交通运输工具,家庭炉灶和 取暖设备,它们排放的烟尘是大气污染的主 要来源。

五、内能的利用和环境保护 全世界因使用燃料,每年排入大气中的 有害物质,包括粉尘、二氧化硫等,达几亿 吨之多! 大气污染不但直接有害人体健康,而且 还会影响植物的生长,甚至影响全球的气候。

大气中的二氧化碳和氮氧化物经化学变化溶
于水后,会产生酸雨,危害农作物、森林和

湖泊中的生物。

五、内能的利用和环境保护 保护环境的有效方法:改进燃烧设备, 加装消烟除尘装置,采取集中供热,普及煤 气和天然气的使用。

五、内能的利用和环境保护

我们既要有效地利用能源,又要很好 地控制和消除污染,创造一个更加美好的 环境。

再见!

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