2019年热机flash_巩固例题优质课教学课件精品教育.ppt

热机,一、内能的获得：,通过燃料的燃烧，将燃料内部的化学能转化 为内能。,二、内能的利用：,1、直接加热物体:热传递,热机,做功,转化,一、人类怎样利用内能（内能利用的途径）,化学能,（燃料）,燃烧,内能,机械能,二、应用内能做功的机械,转化,热机,蒸汽机,蒸汽轮机,喷气发动机 （空气式、火箭式）,汽油机,柴油机,外燃机,内燃机,（燃料在气缸外燃烧）,（燃料在气缸内燃烧）,2、做功 ：各种热机,1、加热 ：,对外做功,转移,各种炉具（家庭生活、工业生产）,煤气机,获得内能的途径：燃烧燃料,2、利用内能做功：,二、内能的利用：,内能转化为机械能,燃料燃烧将化学能转 化为内能，又通过做 功将内能转化为机械 能,一、内能的利用：,3、热机,将内能转化为机械能的机器,热机的种类,蒸气机、内燃机、汽轮机、 喷气发动机、火箭等,蒸汽机,蒸汽机火车,汽轮机,内燃机,内燃机,飞机上的喷气发动机,火箭上的喷气发动机,二、内燃机种类,(1)汽油机,(2)柴油机,汽油机工作时，活塞在汽缸里做往复运动，活塞从汽缸的一端运动到另一端的过程叫做冲程。,1、汽油机的构造及工作原理：,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,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,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,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,吸气,压缩,做功,排气,1、在四个冲程中，哪些冲程发生 了能量的转化？ 2、哪个冲程使汽车获得了动力？ 3、哪个冲程排出了汽车的尾气？,机械能转化为内能,内能转化为机械能,获得动力,排出尾气,一个工作循环,分析得结论：,在做功冲程燃气对活塞做功，内能转化为机械能。其余三个冲程靠消耗飞轮的机械能来完成.,；,2、 “四个冲程”中汽油机各部件运动情况,打开,打开,底,关闭,关闭,关闭,关闭,关闭,关闭,底,顶,顶,压缩,进气,排气,点火,燃烧做功,内能, 获得动力的是 冲程。,机械能,内能,（对外做功）。,化学能,部件名称,3、探究1：能量转化情况（想想议议）,；,., 排出汽车尾气的是 冲程。,做功冲程,机械能,内能,压缩冲程,做功冲程,做功,排气,7,四个冲程活塞往复运动 次，曲轴转动 周。,对外做功 次，输出动力是 冲程； 消耗机械能的是 冲程，活塞的运动是靠 。,运动方式转化情况：,活塞的运动方式是 ：,直线运动,转化方法 。,曲轴的运动方式是 ：,转动,由连杆带动曲轴,两,探究2：,做功,压缩,飞轮的惯性带动,活塞运动次数与曲轴转动转动次数：,两,一,探究4：,探究3：四个冲程能量的“产消”,吸气,排气,8,请你思考！,某汽油机飞轮转速为3000r/min，那么，每秒钟内完成 个冲程，活塞往复 次，燃气推动活塞做功的次数为 次。,3000r/min=50r/s,一个工作循环由四个冲程组成，曲轴旋转两周，活塞往复两次，对外做功一次,100,50,25,2、柴油机的构造,喷油嘴,进气门,活塞,连杆,排气门,气缸,曲轴,火花塞,柴油机工作原理,吸气冲程 压缩冲程 做功冲程 排气冲程,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。,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？,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,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。,三、燃料的热值：,2、燃烧相同质量的不同燃料，放出的热量不同。,1、燃料的种类很多，可分为固体燃料、 液体燃料和气体燃料。,三、燃料的热值：,3、燃料的热值：1kg某种燃料完全燃烧放出的热量，叫做这种燃料的热值。,4、热值的单位：J/kg,5、热值的符号：q,三、燃料的热值：,一些燃料的热值,三、燃料的热值：,6、燃料燃烧放热计算： 小明某次用火炉烧水时，共消耗了1.5kg的烟 煤，试计算这些烟煤完全燃烧放出多少焦的 热量（烟煤的热值q=2.7×107J/kg)?,解：Q=qm=2.7×107J/kg × 1.5kg =4.05×107J,答：这些煤完全燃烧放出的热量为4.05×107J,Q=mq,用家用燃气热水器烧水洗澡，假如洗一次澡要用掉天然气0.14米3. 问:完全燃烧这么多的天然气能放出多少焦的热量？(q=8×107焦耳/米3),练一练：,解：Q=qV=8×107J/m3×0·14m3 =1.12×107J,四、燃料的利用率：,思考： 上例中小明烧水用了1.5kg的烟煤，这些煤完全燃烧放出的热量为4.05×107J，实际放出的热量是4.05×107J吗？为什么？水实际吸收的热量呢？,水实际吸收的热量，称为有效利用的热量。,四、燃料的利用率：,1、炉子的效率： 有效利用的热量（水吸收的热量）与燃料完 全燃烧放出的热量之比。,四、燃料的利用率：,2、提高燃料利用率，节约能源,1）使煤充分燃烧：将煤磨成煤粒，加大 送风量。,2）加大受热面积，减少烟气带走的热量：,四、燃料的利用率：,3、热机的效率：用来做有用功的那部分能量和燃料完全燃烧放出的热量之比，叫热机的效率。,燃料的不完全燃烧、气缸部件吸热后的热量 散失、废气带走的热量和克服摩擦做功而消耗 的能量，都是引起能量损失的原因。因此，提 高热机效率，可提高燃料的利用率。,四、燃料的利用率：,提高热机效率的途径和节能方法： （l）尽可能减少各种热损失，如保证良好的润滑，减少因克服摩擦所消耗的能量； (2)充分利用废气的能量，提高燃料的利用率，如利用热电站废气来供热。这种既供电又供热的热电站，比起一般火电站来，燃料的利用率大大提高。,计算: 1. 完全燃烧15千克热值是 3.4×107焦耳/千克的木炭，能产生多少热量？,想要获得这些热量,需要完全燃烧多少千克氢气?(q氢=1.4 ×108焦耳/千克),解：Q=qm=3.4×107J/kg×15kg =5.1×108J,解：Q=qm m=Q/q=5.1×108J/(1.4×108J/kg) =3.6kg,3.把5kg、40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）,解：Q=cmt4.2×103J/(kg.)×5kg×（10040）1·26×106J m=Q/q=1.26×106J/(1.4×107J/kg) =0.09kg,再见！,