初三物理《熱機》 (2)

1、四、熱機四、熱機-能量的轉化能量的轉化一、熱機一、熱機實驗一：實驗一：試管內裝水，用橡皮塞塞住，試管內裝水，用橡皮塞塞住，加熱至沸騰。加熱至沸騰?，F象：現象：水升至沸騰，產生大量水蒸氣，水水升至沸騰，產生大量水蒸氣，水蒸氣越來越來多，對軟木塞的壓力越來越大，蒸氣越來越來多，對軟木塞的壓力越來越大，隨后將軟木塞推出試管口隨后將軟木塞推出試管口說明：說明：水蒸氣膨脹對木塞做功，水蒸氣內水蒸氣膨脹對木塞做功，水蒸氣內能減小，木塞機械能增加，內能轉化為機械能減小，木塞機械能增加，內能轉化為機械能。能。結論：化學能結論：化學能 內能內能 機械能機械能 1 1、熱機：能夠將燃料的化學能通過燃燒轉化、熱機：

2、能夠將燃料的化學能通過燃燒轉化為內能，又通過做功，把內能轉化成機械能的為內能，又通過做功，把內能轉化成機械能的機器機器2 2、原理：化學能、原理：化學能 內能內能 機械能機械能3 3、分類：、分類：熱機外燃機內燃機汽油機柴油機燃燒燃燒做功做功4、內燃機構造：汽油機柴油機5 5、汽油機工作原理、汽油機工作原理吸氣沖程吸氣沖程壓縮沖程壓縮沖程做功沖程做功沖程排氣沖程排氣沖程吸氣沖程吸氣沖程汽油和空氣汽油和空氣 進氣門打開，排氣進氣門打開，排氣門關閉?；钊缮隙讼蜷T關閉?；钊缮隙讼蛳露诉\動，下端運動，汽油和空氣汽油和空氣組成的燃料混合物組成的燃料混合物從進從進氣門吸入氣缸。氣門吸入氣缸。壓縮沖程壓

3、縮沖程 進氣門和排氣門都關進氣門和排氣門都關閉，活塞向上運動，燃料閉，活塞向上運動，燃料混合物被壓縮，壓強增大混合物被壓縮，壓強增大，溫度升高。，溫度升高。機械能轉化為內能。機械能轉化為內能。做功沖程做功沖程 在壓縮沖程末尾在壓縮沖程末尾，火花塞產生電火花，火花塞產生電火花，使燃料猛烈燃燒，使燃料猛烈燃燒，產生高溫高壓的燃氣產生高溫高壓的燃氣，推動活塞向下運動，推動活塞向下運動，并通過連桿帶動曲，并通過連桿帶動曲軸轉動。軸轉動。內能轉化為機械能。內能轉化為機械能。排氣沖程排氣沖程燃燒后的廢氣燃燒后的廢氣 進氣門關閉，排氣進氣門關閉，排氣門打開，活塞向上運動門打開，活塞向上運動，把廢氣排出氣缸。

4、，把廢氣排出氣缸。(4)(4)柴油機工作原理柴油機工作原理吸氣沖程吸氣沖程 壓縮沖程壓縮沖程 做功沖程做功沖程 排氣沖程排氣沖程吸氣沖程吸氣沖程空氣 進氣門打開，排氣門進氣門打開，排氣門關閉?；钊缮隙讼蛳玛P閉。活塞由上端向下端運動，將空氣吸進氣端運動，將空氣吸進氣缸。缸。壓縮沖程壓縮沖程 進氣門和排氣門都關閉，活進氣門和排氣門都關閉，活塞向上運動，活塞把空氣壓縮得塞向上運動，活塞把空氣壓縮得很小，空氣的壓強更大，溫度更很小，空氣的壓強更大，溫度更高。在壓縮沖程末，缸內空氣溫高。在壓縮沖程末，缸內空氣溫度已超過柴油的著火點。度已超過柴油的著火點。 機械能轉化為內能。機械能轉化為內能。做功沖程做

5、功沖程 在壓縮沖程末，從噴油嘴噴在壓縮沖程末，從噴油嘴噴出的霧狀柴油遇到熱空氣立即猛出的霧狀柴油遇到熱空氣立即猛烈燃燒，產生高溫高壓的燃氣，烈燃燒，產生高溫高壓的燃氣，推動活塞向下運動，并通過連桿推動活塞向下運動，并通過連桿帶動曲軸轉動。帶動曲軸轉動。 內能轉化為機械能。內能轉化為機械能。排氣沖程排氣沖程燃燒后的廢氣燃燒后的廢氣 進氣門關閉，排氣進氣門關閉，排氣門打開，活塞向上運動門打開，活塞向上運動，把廢氣排出氣缸。，把廢氣排出氣缸。想想議議：想想議議： 汽油機和柴油機的工作過程有什汽油機和柴油機的工作過程有什么相同點，有什么不同點？么相同點，有什么不同點？1基本構造和主要部件的作用相似?；?/p>

6、本構造和主要部件的作用相似。2 每個工件循環(huán)都經歷四個沖程：吸氣沖每個工件循環(huán)都經歷四個沖程：吸氣沖程、壓縮沖程、做功沖程、排氣沖程。程、壓縮沖程、做功沖程、排氣沖程。3 四個沖程中，只有做功沖程對外做功，四個沖程中，只有做功沖程對外做功，其余三個沖程靠飛輪慣性完成。其余三個沖程靠飛輪慣性完成。4 一個工作循環(huán)中，活塞往復兩次，飛輪一個工作循環(huán)中，活塞往復兩次，飛輪轉動兩周，做功一次。轉動兩周，做功一次。相同點相同點不同點不同點1構造不同：汽油機氣缸頂有火花塞，而構造不同：汽油機氣缸頂有火花塞，而柴油機氣缸頂部有噴油嘴。柴油機氣缸頂部有噴油嘴。2 燃料不同：汽油機的燃料是汽油，而柴燃料不同：汽

7、油機的燃料是汽油，而柴油機的燃料是柴油。油機的燃料是柴油。3 吸氣不同：汽油機吸進汽油和空氣的混吸氣不同：汽油機吸進汽油和空氣的混合氣體，柴油機只吸進空氣。合氣體，柴油機只吸進空氣。4 點火不同：汽油機屬點燃式點火，柴油點火不同：汽油機屬點燃式點火，柴油機屬壓燃式點火。機屬壓燃式點火。n一個工作循環(huán)：一個工作循環(huán)：n活塞：往復兩次。活塞：往復兩次。n曲軸：轉動兩周。曲軸：轉動兩周。n完成：四個沖程。完成：四個沖程。n對外做功：一次。對外做功：一次。n輔助沖程：靠飛輪慣性來完成。輔助沖程：靠飛輪慣性來完成。小結：小結：3.3.內燃機的應用內燃機的應用 汽油機比較輕巧，常用在汽車、飛機和小型汽油機

8、比較輕巧，常用在汽車、飛機和小型農業(yè)機械上面。農業(yè)機械上面。(1)(1)汽油機的應用汽油機的應用(2)(2)柴油機的應用柴油機的應用 柴油比較便宜，但柴油機比較笨重，主柴油比較便宜，但柴油機比較笨重，主要用在載重汽車、拖拉機、坦克上面。要用在載重汽車、拖拉機、坦克上面。二、燃料的熱值二、燃料的熱值1、定義：、定義：1kg某種燃料完全燃燒某種燃料完全燃燒所放出的熱量叫做這種燃料的熱值所放出的熱量叫做這種燃料的熱值2、符號：、符號：q 單位：單位：J/kg3、物理意義：、物理意義：1kg的燃料在完全的燃料在完全燃燒時所放出的熱量的多少燃燒時所放出的熱量的多少4、q碳碳=3.4107 J/kg的意義

9、：的意義：5、放出熱量的計算、放出熱量的計算如果用如果用m表示燃料的質量，用表示燃料的質量，用q表表示該種燃料的熱值，用示該種燃料的熱值，用Q放放表示燃料表示燃料完全燃燒時所放出的熱量，完全燃燒時所放出的熱量，則：則：Q放放=mq例例1：液化石油氣熱值為：液化石油氣熱值為3.5107 J/kg ，（1）完全燃燒）完全燃燒80g發(fā)出的熱量為多發(fā)出的熱量為多少？少？（2）若燃燒放出的熱量只有）若燃燒放出的熱量只有60%被被水吸收。則能將水吸收。則能將4kg，初溫，初溫20的水的水加熱到多少加熱到多少6 6、熱機的效率熱機的效率（1 1）熱機的效率熱機的效率：熱機所做的做有用熱機所做的做有用功那和燃

10、料完全燃燒放出的熱量之比。叫功那和燃料完全燃燒放出的熱量之比。叫熱機的效率。熱機的效率。 =（2 2）燃料的不完全燃燒、氣缸部燃料的不完全燃燒、氣缸部件吸熱后的熱量散失、廢氣帶走的熱件吸熱后的熱量散失、廢氣帶走的熱量和克服摩擦做功而消耗的能量，都量和克服摩擦做功而消耗的能量，都是引起能量損失的原因。因此，提高是引起能量損失的原因。因此，提高熱機效率，可提高燃料的利用率。熱機效率，可提高燃料的利用率。 WQ放100%汽油機的效率：汽油機的效率：2030%柴油機的效率：柴油機的效率：3045%你認為它們的效率比你想象的高？還是低？你猜想：汽油機、柴油機的效率你猜想：汽油機、柴油機的效率大約是多少？猜猜看！大約是多少？猜猜看?。? 3）提高熱機效率的途徑和方法：）提高熱機效率的途徑和方法：盡可能減少各種熱損失，保證良好盡可能減少各種熱損失，保證良好的潤滑，減少因克服摩擦所消耗的能量；的潤滑，減少因克服摩擦所消耗的能量；充分利用廢氣的能量，提高燃料的充分利用廢氣的能量，提高燃料的利用率，如利用熱電站廢氣來供熱。這種利用率，如利用熱電站廢氣來供熱。這種既供電又供熱的熱電站，比起一般火電站既供電又供熱的熱電站，比起一