九年级物理全册 14.1热机课件 新人教版.ppt

14 1热机 一 热机工作原理 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 燃料的化学能通过燃烧转化为内能 又通过做功 把内能转变成机械能 从而使机械获得动力 热机 将燃料燃烧产生的高温高压燃气的内能转化为机械能的装置 二 热机种类 蒸汽机 内燃机 汽轮机 喷气发动机 三 内燃机 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 主体是汽缸 它的顶部有进气门和排气门 顶部有火花塞 下部有活塞 它通过连杆与曲轴相连 它的移动通过连杆带动曲轴转动 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 2 一个工作循环 把这四个冲程称为一个工作循环 1 一个冲程 四 汽油机的工作过程 汽油机的四个冲程 打开 关闭 关闭 关闭 关闭 关闭 关闭 打开 向下 向上 向下 向上 机械能 内能 内能 机械能 压缩气体 对外做功 吸入气体 排出气体 一个工作循环 吸气冲程 压缩冲程 做功冲程 排气冲程 内燃机四冲程的判断方法 汽油机工作原理 一看活塞的运动方向 二看气门关闭状态 开机 关机 汽油机与柴油机的对照 曲轴 连杆 活塞 进气门 排气门 火花塞 喷油嘴 排气门 进气门 活塞 连杆 曲轴 汽油 柴油 火花塞 喷油嘴 汽油和空气的混合物 空气 点燃式 压燃式 低 高 轻巧 燃料便宜 效率高 燃料贵 效率低 笨重 轻型汽车 摩托车 轮船 火车 汽油机与柴油机的对照 1 都是燃料在汽缸中燃烧 2 都是将内能转化为机械能的机器 3 都是由吸气 压缩 做功 排气四个冲程构成一个工作循环 曲轴和飞轮转动两周 活塞往复两次 对外做功一次 4 都是先靠外力使飞轮和曲轴转动起来 只有做功冲程对外做功 其余三个冲程靠飞轮惯性完成 5 排气冲程排出废气相同 相同点 1 定义 五 热值 1kg某种燃料完全燃烧放出的热量 叫做这种燃料的热值 热值是燃料的特性 不是所有物质都具有的特性 它反映的是燃料燃烧过程中放热本领大小的物理量 1m3 2 公式 q 3 单位 焦每千克 符号j kg 4 意义 表示相同质量的不同燃料完全燃烧时放出的热量不同 q 体积 焦每米3 符号j m3 几种燃料的热值 焦 千克 氢1 4 108 汽油4 6 107 酒精3 0 107 柴油3 3 107 煤气 约 3 9 107 煤油4 6 107 天然气7 1 8 8 107 烟煤 约 2 9 107 无烟煤 约 3 4 107 焦炭3 0 107 木炭3 4 107 干木柴 约 1 2 107 木炭 3 4 107j kg物理意义 1千克木炭完全燃烧时放出的热量是3 4 107j 煤气 3 9 107j m3物理意义 1立方米煤气完全燃烧时放出的热量是3 9 107j 有效利用燃料 炉子有效利用的热量与燃料完全燃烧放出的热量之比 叫做炉子的效率 1 把煤磨成煤粉 用空气吹进炉膛 可以燃烧得比较完全 2 不烧煤粉而烧煤粒 加大送风量 把煤粒在炉膛里吹起来燃烧 可以燃烧得更充分 3 用各种办法加大受热面 可以减少烟气带走的热量 提高锅炉的效率和燃料的利用率的措施 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 废气内能 散热损失 机械摩擦损失 有用机械能 高温高压燃气 燃料完全燃烧放出的能量 热机效率 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 燃烧不完全 一 燃料的热值定义 1kg m3 某种燃料完全燃烧放出的热量单位 焦每千克 符号 j kg 二 热量的计算q放 mq三 热机效率 我们把用来做有用功的那部分能量和燃料完全燃烧后放出的能量之比叫做热机效率 我会应用 1 某汽油机飞轮转速为3000r min 那么 每秒钟内完成个冲程 活塞往复次 燃气推动活塞做功的次数为次 一个工作循环由四个冲程组成 曲轴旋转两周 活塞往复两次 对外做功一次 100 50 25 2 如右图甲 乙是内燃机工作过程中的两个冲程的简图 从图中可判定 a 甲为吸气 乙为压缩b 甲为排气 乙为做功c 甲为吸气 乙为做功d 甲为吸气 乙为排气 3000r min 50r s 甲 乙 c 我会应用 1 为节约能源 需提高热机的效率 下列措施中不能提高热机效率的是 a尽量使燃料充分燃烧b尽量增加热机的工作时间c尽量减少废气带走的热量d尽量减少热机部件间的摩擦 b q放 qm q cm t q i2rt q放 q 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 2 107j kg 外界为标准大气