2022-2023年高考物理一轮复习补充课件 热机原理热机效率课件 (3)(重点难点易错点核心热点经典考点)

一、热机原理热机效率二、热机能源环境热机原理热机效率

今天形形色色的热机已经与现代生活和生产密不可分.从车辆中的内燃机、火电站的汽轮机,到飞机,到火箭飞机中的喷气发动机,热机时时刻刻在为我们提供着动力.引言

热机的发明和发展是科学与技术相结合的早期范例,热机的广泛应用既是人类物质文明和社会进步的重要标志,同时也给人类社会带来了能源、环境等新的问题.汽车发动机内燃机一、热机原理热机效率1、热机

热机是热力发电机的总称,能够持续不断的把燃料燃烧是释放的能量转变为机械能的装置,都叫做热机.热机是现在交通和发电站的基本动力源,是目前做广泛的动力机器.2、热机的种类蒸汽机内燃机汽轮机喷气发电机火箭3、热机的源头——蒸汽机蒸汽机是18世纪,英国科学及瓦特在前人工作的基础上制成了实用的蒸汽机.早期的蒸汽机汽轮机火箭

热机的种类很多,但是他们的物理学原理是相同的,基本结构都是由发热机、内燃机和冷凝器三个部分组成.4、内燃机种类及其工作原理（1）汽油机火花塞气缸进气门活塞连杆排气门曲轴吸气压缩做功排气

内燃机的冲程和工作循环5、热机效率（1）定义：

用来做有用功的那部分能量与燃料完全燃烧所释放的能量比.（2）公式：功与热量间的关系：W=Q1-Q2热机的热效率：η=W／Q1理想热机的效率为：η理=1-T2

／T1T1为发热器的绝对温度,T2为冷凝器的绝对温度.6、提高热机效率的主要途径（1）使燃料充分燃烧.

（2）尽量减少各种热损失.

（3）在热机设计和制造上,采用先进的技术.

（4）保证良好的润滑,减少因摩擦而另外消耗的功.二、热机能源环境

热机的发展极大的解放了生产力.热机的广泛使用是社会工业化程度的标志,但是也导致了世界能源结构的巨大变化.2002年中国主要能源消费结构中国与世界能源消费结构（2002）2002年我国主要的能源消费结构图显示：煤炭占66.1%,比例偏大,是环境污染的主要根源；我国剩余可采储量仅占世界剩余可采储量的1.8%,石油供应面临重大挑战,我国能源平均利用率为32%,比发达国家低将近10个百分点,主要是产品单位耗能比世界平均比高30%.环境保护（1）内能对环境的影响废气污染（CO、SO2、酸雨）.噪声污染.酸雨（2）保护环境,减小污染措施.改进燃烧设备,采取集中供热,加装消烟除尘装置.提高内能的综合利用率.把直接烧煤、燃油改为烧其工业副产品；把内能的一次利用变为多次利用（如用余热供暖等）.充分开发、利用污染小或无污染的能源（如太阳能等）.课堂小结

1、热机是热力发电机的总称,能够持续不断的把燃料燃烧是释放的能量转变为机械能的装置,都叫做热机.

2、内燃机的工作过程吸气→压缩→做功→排气3、热机的效率：用来做有用功那部分能量和燃料完全燃烧放出的能量之比.4、提高热机效率的途径：使燃料充分燃烧

提高热机效率途径减少热损失.保持良好的润滑.随堂练习1、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.2、设质量一定的单原子理想气体开始时压强为3.039×105Pa,体积为1L,先作等压膨胀至体积为2L,再作等温膨胀至体积为3L,最后被等体冷却到压强为1.013×105Pa.求气体在全过程中内能的变化、所作的功和吸收的热量.解(1)如图,ab、bc、及cd分别表示等压膨胀、等温膨胀及等体冷却过程.123310V/LP/（1.013×105Pa）abcd由图可求出在状态d,压强为pd=1.013×105Pa,体积为Vd=3L（2）在全过程中内能的变化△E为末状态内能减去初状态内能,有理想气体内能公式及理想气体状态方程得：123310V/LP/（1.013×105Pa）abcd（3）在全过程中所作的功等于在各分过程中所作的功之和,即：W=Wp+WT+WVWp=pa(Vb-Va)=3×1.013×105×10-3J=304J123310V/LP/（1.013×105Pa）abcd在等体过程中气体不作功,即WV=0所以：W=Wp+WT+WV=304J+246J+