《16.4热机》课件4

看一看想一想 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 由实验得到了以下结论 1 酒精燃烧的化学能转化为水和水蒸汽的内能 2 水蒸汽对活塞做功 又将内能转化成机械能 从而使活塞获得了动力 四 热机 1 热机 把内能通过做功的形式转化为机械能的装置 2 共同特点 燃料的化学能内能机械能 燃烧 做功 3 内燃机的概念 燃料在气缸内燃烧生成高温高压的燃气 使燃气推动活塞而做功的机器 4 内燃机的种类 汽油机 柴油机 3 汽油机的构造 火花塞 气缸 进气门 活塞 连杆 排气门 曲轴 吸气冲程 汽油和空气 进气门打开 排气门关闭 活塞由上端向下端运动 汽油和空气组成的燃料混合物从进气门吸入气缸 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 做功冲程 在压缩冲程末尾 火花塞产生电火花 使燃料猛烈燃烧 产生高温高压的燃气 推动活塞向下运动 并通过连杆带动曲轴转动 排气冲程 燃烧后的废气 进气门关闭 排气门打开 活塞向上运动 把废气排出气缸 想想议议 1 在四个冲程中 哪些冲程发生了能量的转化 如何转化 2 哪个冲程使汽车获得动力 3 哪个冲程排出了汽车的尾气 柴油机的构造 喷油嘴 进气门 活塞 连杆 排气门 气缸 曲轴 吸气冲程 空气 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 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 燃烧后的废气 进气门关闭 排气门打开 活塞向上运动 把废气排出气缸 2 内燃机的启动 内燃机不能自行启动 开始运转时 要靠外力使飞轮和曲轴转动起来 由曲轴通过连杆带动活塞运动 以后内燃机才能自己工作 3 内燃机的应用 汽油机比较轻巧 常用在汽车 飞机和小型农业机械上面 1 汽油机的应用 2 柴油机的应用 柴油比较便宜 但柴油机比较笨重 主要用在载重汽车 拖拉机 坦克上面 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 一个工作循环中 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 汽油机的效率 20 30 柴油机的效率 30 45 你认为它们的效率比你想象的高 还是低 你猜想 汽油机 柴油机的效率大约是多少 猜猜看 1 四冲程汽油机的工作过程由 四个冲程组成的 2 四冲程汽油机 由机械能转化为内能的是 冲程 做功冲程是 能转化为 能 3 汽油机吸入汽缸的是 点火方式是 柴油机吸入汽缸的是 点火方式是 4 某四冲程汽油机飞轮的转速是3600R min 则它每秒钟对外做功 次 5 四冲程汽油机的三个辅助冲程靠飞轮的 来完成 思考 能量的获取 人类利用的能量主要是从燃料燃烧中获得的内能 例如 原始社会火的利用 现代社会取暖的方法 煤取暖 电取暖 电能的获得主要的方法是火力发电 一 燃料的热值 不同的燃料 即使质量相同 完全燃烧放出的热量也是不同的 这个特性可以用热值表示 热值q 1kg的某种燃料完全燃烧放出的热量 叫做这种燃料的热值 热值的单位 焦每千克或焦每立方米 热值的单位符号 J kg或J m3 热量的计算公式 Q mq或Q Vq 例题 把5kg40 的水烧开 需要完全燃烧多少kg的干木柴 已知干木柴的燃烧值为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 分析 利用吸热公式Q吸 Cm t t0 可以算出将水烧开要吸收多少热量 解题时应注意在标准大气压下 水的沸点是100 即水烧开时的温度为100 再利用燃料的燃烧值求干木柴的质量 解答 Q吸 Cm t t0 4 2 103J kg 5kg 100 40 1 26 106J因为Q吸 Q放 1 26 106J所以干木柴质