热机(原).ppt

复习：,2、见右图 现象: 解释: 说明：,1、改变物体内能的方式有 和 . 如用打气筒打气筒壁变热就是 方式的。,人们利用内能能转化为机械能制造出了热机.,软木塞冲出，管口有“白气”产生.,水蒸汽对木塞做功,内能减少,它的温度下降,水蒸汽液化成小水珠.,内能可以转化为机械能,做功,热传递,压缩空气做功,热机,1、了解什么是热机及四冲程内燃机的构造. 2、能理解和描述汽油机和柴油机的工作过程. 3、知道热机中的能量转化情况. 4、能看懂四冲程的简图.,学习目标,自主练习 （可和同学们讨论）,1、热机的种类很多，例如 、 、 、喷气发动机等 2、内燃机根据燃料的不同可分为 和 。 3、活塞在汽缸内往复运动叫做一个冲程。多数汽（柴）油机是由 、 、 、 四个冲程的不断循环连续工作的。 4、（以汽油机为例）吸气冲程：进气门 ，排气门 ，活塞向 运动， 进人汽缸。 压缩冲程：进气门 ，排气门 ，活塞向 运动， 被压缩。做功冲程：在 冲程结束时， 产生电火花，使燃料猛烈燃烧，产生 。高温高压的气体推动活塞向 运动，带动曲轴转动，对外 。排气冲程：进气 门 ，排气门 ，活塞向 运动，把 排出气缸。 5、压缩冲程中 能转化为 能，做功冲程中 能转化为 能， 冲程使汽车获得了动力。,热机的种类：,蒸汽机,内燃机,喷气发动机,火箭等,内燃机的种类,汽油机,柴油机,汽油机结构图,火花塞,活塞,排气门,进气门,汽缸,连杆,曲轴,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 吸气冲程,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 压缩冲程,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 做功冲程,进气门关闭，排气门打开，活塞向上运动，把废气排出气缸。,4 排气冲程,柴油机的构造及工作原理,吸气冲程,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。,空气,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。,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。,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。,燃烧后的废气,汽车在开动前，是如何使内燃机起动的？,答：用外力先使飞轮和曲轴转动起来，消耗机械能来帮助内燃机完成吸气、压缩两个冲程，直至到做功冲程，做功冲程就使活塞、曲轴和飞轮等动起来，然后依靠飞轮的惯性，完成排气以及下一循环的过程。这样内燃机就可连续工作下去了。,拓展,1、内燃机工作时，四个冲程周而复始，然而只有第三个冲程是对外做功的，其余的三个冲程是辅助冲程，要靠装在曲轴上的大飞轮的惯性来带动的。 2、四冲程内燃机一个工作循环活塞、曲轴往复两次，对外做功一次 3、压缩冲程是机械能转化为内能 做功冲程是内能转化为机械能,说明：,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。,课堂练习,1、完成资料P94的4、6 P95的2、3、4、5 2、完成资料上的同学试着画出四个冲程的简图。 （以上作业同学们可以相互讨论完成）,小结,内燃机的工作原理：燃料燃烧，化学能转化为内能，内能传给工作物质，工作物质膨胀做功，将内能转化为机械能。 内燃机的构造汽油机工作原理，柴油机的工作原理 内燃机的工作过程：吸气冲程-压缩冲程（机械能转化为内能）-做功冲程（内能转化为机械能）-排气冲程,小结,二、燃料及其热值 燃料的燃烧是一种化学反应，燃烧过程中，储存在燃料中的化学能被释放，转变为内能。相同质量的不同燃料燃烧放出的热量是不同的。,热值：指单位质量的某种物质完全燃 烧所放出的热量。其符号是q。,热值单位：J/kg, (J/m3),热值单位：J/kg, (J/m3) P139一些燃料的热值。 木炭: 3.4107J/kg 物理意义:1千克木炭完全燃烧时放出的热量是3.4107J 煤气: 3.9107J/m3 物理意义:1立方米煤气完全燃烧时放出的热量是3.9107J,计算热量公式： Q放=mq (即质量乘以热值),燃料燃烧释放的能量用来开动热机，这些能量不会全部用来做有用功。,三、热机效率,废气带走,机件发热散失,机件摩擦损失,燃料燃烧产生能量,在热机的各种能量的损失中,废气带走的能量最多.,设法利用热机废气的能量，是提高燃料利用率的重要措施。,做有用功,燃烧不完全,热机效率：用来做有用功的那部分能量与燃料完全燃烧放出的能量之比。,蒸气机效率最低：6%15%； 汽油机效率：20%30%； 柴油机效率：30%45%。,例题：把5kg40的水烧开，需要完全燃烧多少kg的干木柴？（已知干木柴的热值为1.2107J/kg，外界为标准大气压，并且燃料完全燃烧放出的热量全部被水吸收） 解：,Q吸=cm（t-t0） =4200J/(kg0C)5kg600C =1.26 106J；