九級(jí)物理熱機(jī)及熱機(jī)效率資料

1、九級(jí)物理熱機(jī)及熱機(jī)效率資料熱機(jī)問(wèn)題：水沸騰后會(huì)怎樣？推動(dòng)塞子的能量來(lái)自哪里？演示實(shí)驗(yàn):現(xiàn)象:軟木塞沖出;管口有“白氣產(chǎn)生.說(shuō)明:水蒸汽對(duì)木塞做功,內(nèi)能減少,它的溫度下降,水蒸汽液化成小水珠.工作時(shí)：內(nèi)能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能應(yīng)用：熱機(jī)種類汽油機(jī)柴油機(jī)1.熱機(jī)的種類蒸汽機(jī)內(nèi)燃機(jī)汽輪機(jī)噴氣發(fā)動(dòng)機(jī)火箭等內(nèi)燃機(jī)：熱機(jī)：把燃料燃燒時(shí)釋放的內(nèi)能轉(zhuǎn)變?yōu)闄C(jī)械能的裝置。(利用內(nèi)能做功的機(jī)械燃料直接在發(fā)動(dòng)機(jī)氣缸內(nèi)燃燒產(chǎn)生動(dòng)力的熱機(jī)。常見(jiàn)的內(nèi)燃機(jī)： 汽油機(jī) 柴油機(jī)2.內(nèi)燃機(jī)的構(gòu)造汽油機(jī)柴油機(jī)吸氣壓縮做功排氣內(nèi)燃機(jī)的沖程和工作循環(huán)要使汽油機(jī)連續(xù)工作，活塞必須能在汽缸內(nèi)往復(fù)運(yùn)動(dòng)。活塞在汽缸內(nèi)往復(fù)運(yùn)動(dòng)時(shí)，從汽缸的一端運(yùn)動(dòng)到另一端的

2、過(guò)程，叫做一個(gè)沖程。(1)汽油機(jī)的構(gòu)造火花塞氣缸進(jìn)氣門活塞連桿排氣門曲軸(2)汽油機(jī)工作原理吸氣沖程壓縮沖程做功沖程排氣沖程吸氣沖程汽油和空氣 進(jìn)氣門翻開(kāi)，排氣門關(guān)閉?；钊缮隙讼蛳露诉\(yùn)動(dòng)，汽油和空氣組成的燃料混合物從進(jìn)氣門吸入氣缸。燃料混合物為什么會(huì)被“吸入汽缸？壓縮沖程 進(jìn)氣門和排氣門都關(guān)閉，活塞向上運(yùn)動(dòng)，燃料混合物被壓縮，壓強(qiáng)增大，溫度升高。壓縮氣體做功-機(jī)械能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能。做功沖程 在壓縮沖程完畢時(shí)，火花塞產(chǎn)生電火花，使燃料猛烈燃燒，產(chǎn)生高溫高壓的燃?xì)?，推?dòng)活塞向下運(yùn)動(dòng)，并通過(guò)連桿帶動(dòng)曲軸轉(zhuǎn)動(dòng)，對(duì)外做功。氣體膨脹對(duì)外做功-內(nèi)能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能排氣沖程燃燒后的廢氣 進(jìn)氣門關(guān)閉，排氣門翻開(kāi)，活塞

3、向上運(yùn)動(dòng)，把廢氣排出氣缸。廢氣為什么會(huì)被排出汽缸?(3)柴油機(jī)的構(gòu)造噴油嘴進(jìn)氣門活塞連桿排氣門氣缸曲軸(4)柴油機(jī)工作原理吸氣沖程 做功沖程壓縮沖程排氣沖程吸氣沖程空氣 進(jìn)氣門翻開(kāi)，排氣門關(guān)閉?；钊缮隙讼蛳露诉\(yùn)動(dòng)，將空氣吸進(jìn)氣缸。壓縮沖程 進(jìn)氣門和排氣門都關(guān)閉，活塞向上運(yùn)動(dòng)，活塞把空氣壓縮得很小，空氣的壓強(qiáng)更大，溫度更高。在壓縮沖程末，缸內(nèi)空氣溫度已超過(guò)柴油的著火點(diǎn)。 機(jī)械能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能。做功沖程 在壓縮沖程完畢時(shí)，從噴油嘴噴出的霧狀柴油遇到熱空氣立即猛烈燃燒，產(chǎn)生高溫高壓的燃?xì)?，推?dòng)活塞向下運(yùn)動(dòng)，并通過(guò)連桿帶動(dòng)曲軸轉(zhuǎn)動(dòng)。 內(nèi)能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能。排氣沖程燃燒后的廢氣 進(jìn)氣門關(guān)閉，排氣門翻開(kāi)，活塞向

4、上運(yùn)動(dòng)，把廢氣排出氣缸。一個(gè)工作循環(huán)：完成：四個(gè)沖程?；钊和鶑?fù)兩次。曲軸和飛輪：轉(zhuǎn)動(dòng)兩周。對(duì)外做功：一次。輔助沖程：靠飛輪慣性來(lái)完成。三次能量轉(zhuǎn)化。練習(xí)一臺(tái)汽油機(jī)飛輪轉(zhuǎn)速為3000R/分，那么在1秒內(nèi)完成 個(gè)循環(huán)，對(duì)外做功 次。150015003.內(nèi)燃機(jī)的應(yīng)用 汽油機(jī)比較輕巧，常用在汽車、飛機(jī)和小型農(nóng)業(yè)機(jī)械上面。(1)汽油機(jī)的應(yīng)用(2)柴油機(jī)的應(yīng)用 柴油比較廉價(jià)，但柴油機(jī)由于工作過(guò)程 中的壓強(qiáng)較大，要求各有關(guān)零件具有較高的構(gòu)造強(qiáng)度，因此比較笨重，主要用在載重汽車、拖拉機(jī)、坦克上面。想想議議： 汽油機(jī)和柴油機(jī)的工作過(guò)程有什么一樣點(diǎn)，有什么不同點(diǎn)？1根本構(gòu)造和主要部件的作用相似。2 每個(gè)工件循環(huán)

5、都經(jīng)歷四個(gè)沖程：吸氣沖程、壓縮沖程、做功沖程、排氣沖程。3 四個(gè)沖程中，只有做功沖程對(duì)外做功，其余三個(gè)沖程靠飛輪慣性完成。4 一個(gè)工作循環(huán)中，活塞往復(fù)兩次，飛輪轉(zhuǎn)動(dòng)兩周，做功一次。一樣點(diǎn)不同點(diǎn)1構(gòu)造不同：汽油機(jī)汽缸頂有火花塞，而柴油機(jī)汽缸頂部有噴油嘴。2 燃料不同：汽油機(jī)的燃料是汽油，而柴油機(jī)的燃料是柴油。3 吸氣不同：汽油機(jī)吸進(jìn)汽油和空氣的混合氣體，柴油機(jī)只吸進(jìn)空氣。4 點(diǎn)火不同：汽油機(jī)屬點(diǎn)燃式點(diǎn)火，柴油機(jī)屬壓燃式點(diǎn)火。內(nèi)燃機(jī)的啟動(dòng) 內(nèi)燃機(jī)不能自行啟動(dòng)。開(kāi)場(chǎng)運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)，要靠外力使飛輪和曲軸轉(zhuǎn)動(dòng)起來(lái)，由曲軸通過(guò)連桿帶動(dòng)活塞運(yùn)動(dòng)，以后內(nèi)燃機(jī)才能自己工作。你知道嗎？課堂練習(xí)：1，如圖1表示內(nèi)燃機(jī)工作循

6、環(huán)中的一個(gè)沖程，從氣門的啟閉和活塞的運(yùn)動(dòng)可判斷這是 沖程。吸氣3，對(duì)于四沖程的柴油機(jī)和汽油機(jī)，以下說(shuō)法正確的選項(xiàng)是 B.第二沖程末都需要點(diǎn)火，燃料才能燃燒C,D熱機(jī)的效率第二節(jié)燃料的熱值一、燃料的燃燒是一種化學(xué)反響，是將燃料的化學(xué)能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能。二、根據(jù)存在狀態(tài)可將燃料分為固體燃料木柴、煤、液體燃料汽油、酒精、氣體燃料煤氣、天然氣。三、燃燒一樣質(zhì)量的不同燃料，放出的熱量一樣的嗎？熱值：1、把某種燃料完全燃燒放出的熱量與其質(zhì)量之比，叫做這種燃料的熱值。用符號(hào)q表示。3、熱值單位：J/kg或J/m3)2、熱值在數(shù)值上等于1kg某種燃料完全燃料放出的熱量。一些燃料的熱值 (7.18.8) 10 /(J

7、m )天然氣3.010 /(Jkg )酒精約3.910 /(Jkg )煤氣3.410 /(Jkg )木炭1.410 /(Jkg )氫3.010 /(Jkg )焦炭4.610 /(Jkg )汽油約3.410 /(Jkg )無(wú)煙煤4.610 /(Jkg )煤油約2.910 /(Jkg )煙煤3.310 /(Jkg )柴油約1.210 /(Jkg )干木柴777777777877-1-1-1-1-1-1-1-1-1-1-3-3木炭: 3.4107J/kg物理意義:1千克木炭完全燃燒時(shí)放出的熱量是3.4107J煤氣: 3.9107J/m3物理意義:1立方米煤氣完全燃燒時(shí)放出的熱量是3.9107J燃料的

8、熱值只與燃料的種類有關(guān)，與燃料的質(zhì)量、是否完全燃燒無(wú)關(guān)計(jì)算熱量公式：Q=mq 或Q=vqQ-燃料燃燒放出的熱量-Jm-固體或液體燃料的質(zhì)量-kgV-氣體燃料的體積-m3q-燃料的熱值-J/kg(J/m3)1、小明某次用火爐燒水時(shí)，共消耗了的煙煤，試計(jì)算這些煙煤完全燃燒放出多少焦的熱量煙煤的熱值q=2.7107J/kg)?學(xué)以致用解：Q=mq=1.5kg2.7107J/kg =4.05107J2、3.問(wèn):完全燃燒這么多的天然氣能放出多少焦的熱量？(q=8107J/m3)3、把5kg40的水燒開(kāi)，需要完全燃燒多少kg的干木柴？干木柴的熱值為1.2107J/kg，外界為標(biāo)準(zhǔn)大氣壓，并且燃料完全燃燒放

9、出的熱量全部被水吸收解：Q吸=cmt-t0=4200J/(kg0C)5kg100-400C =1.26 106J；Q放Q吸m1=Q放/q= 1.2106J/(1.2107熱機(jī)的效率： 1、爐子的效率： 有效利用的熱量水吸收的熱量與燃料完 全燃燒放出的熱量之比。公式：=Q吸Q放=Cm1tmq2、進(jìn)步燃料利用率，節(jié)約能源1使煤充分燃燒：將煤磨成煤粒，加大 送風(fēng)量。2加大受熱面積，減少煙氣帶走的熱量：3、熱機(jī)的效率：用來(lái)做有用功的那局部能量與燃料完全燃燒放出的能量之比，叫熱機(jī)的效率。熱機(jī)中能量的損失：1、燃料的不完全燃燒2、氣缸部件吸熱后的熱量散失3、抑制摩擦做功而消耗的能量3、廢氣帶走的熱量熱機(jī)對(duì)環(huán)境的影響1.熱機(jī)對(duì)大氣的影響。1產(chǎn)生有毒氣體。2產(chǎn)生大量二氧化碳，造成溫室效應(yīng)。3) 產(chǎn)生粉塵。2.熱機(jī)產(chǎn)生噪音。進(jìn)步熱機(jī)效率的途徑和節(jié)能方法：l盡可能減少