热机原ppt课件.ppt

复习 2 见右图现象 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 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 1 热机 2 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 3 自主练习 可和同学们讨论 4 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 5 热机的种类 蒸汽机 内燃机 喷气发动机 火箭等 6 内燃机的种类 汽油机 柴油机 7 汽油机结构图 火花塞 活塞 排气门 进气门 汽缸 连杆 曲轴 8 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 9 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 10 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 11 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 12 柴油机的构造及工作原理 13 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 14 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 15 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 16 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 17 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 18 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 19 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 20 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 21 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 22 课堂练习 1 完成资料P94的4 6P95的2 3 4 52 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 23 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 24 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 25 热值单位 J kg J m3 P139一些燃料的热值 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 26 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 27 三 热机效率 28 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 29 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 30 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 kg 0C 5kg 600C 1 26 106J Q放 Q吸m1 Q放 q 1 2 106J 1 2 107J kg 0 1kg 31