热机的应用的例子
物理热机知识点总结
物理热机知识点总结热机是物理学中重要的研究对象之一,它是利用热能转换成机械能的设备,例如蒸汽机、内燃机等。
热机的研究对于认识热动力学过程和提高能量利用效率具有重要意义。
本文将总结热机的基本原理、热力学循环、热效率以及一些重要的热机实例,希望能够帮助读者更深入地了解热机的相关知识。
一、热机的基本原理1.热机的工作原理热机是利用热能来产生机械能的机器。
它可以通过以下过程实现:(1)吸热过程:燃料燃烧产生热能,使热机工作物质(例如蒸汽、气体等)吸热、膨胀;(2)做功过程:膨胀的工作物质推动活塞或涡轮做功,从而产生机械能;(3)排热过程:工作物质释放热量,热机再次处于可吸热状态。
2.热机的分类根据热机工作物质和工作原理的不同,热机可以分为内燃机和外燃机,如蒸汽机、汽车发动机等。
内燃机是工作物质在容器内部发生燃烧,外燃机是将热能和工作物质分开来加热。
3.热机的热能转换特点热机是一种能将热能转换成机械能的设备,其特点包括:(1)热机工作需要从高温源吸收热量,将部分热量转换成机械能和低温热量,最后将低温热量排出;(2)热机的效率由热源温度决定,效率越高,热源温差越大。
二、热力学循环1.热力学循环的定义热力学循环是指热机在一定压力下,循环完成吸热、做功和放热过程的过程。
其中理想热力学循环是指在实际过程中没有内部能量损失、每个过程都是可逆过程并且工作物质处于理想气体状态的循环。
2.热力学循环的分类常见的热力学循环包括卡诺循环、斯特林循环、布雷顿循环等。
其中卡诺循环是准静态可逆过程的循环,是理论上热机效率的上限。
斯特林循环是利用活塞功与活塞压缩而不是活塞粗鲁的循环。
而布雷顿循环是一种用于燃气涡轮发动机的循环,其效率取决于压缩机和涡轮的效率。
3.热力学循环的基本过程热力学循环通常由吸热、等温膨胀、放热和等温压缩四个基本过程组成。
这些过程通过适当的方式组合可以实现热机的工作。
三、热效率1.热效率的定义热效率是指热机从高温热源吸收热量并转换成机械能的比例,通常用工作输出功和吸收热量的比值来表示。
物理九年级下册热机的知识点
物理九年级下册热机的知识点热机的知识点引言:热机是指将热能转化为机械能的设备,广泛应用于我们的生活中。
在九年级物理的学习中,我们需要掌握热机的工作原理、性能参数以及其它相关知识点。
本文将着重介绍九年级下册物理中关于热机的重要知识点。
一、热机的分类热机按照工作方式可分为内燃机和外燃机。
内燃机是指在燃烧室内直接发生燃烧,将高温燃烧气体推动活塞做功的一类热机,常见的汽车发动机就是内燃机的典型例子。
外燃机则是在燃烧室以外进行燃烧,将产生的热能通过传导、对流和辐射等方式传递给工质来做功,蒸汽机就是一种典型的外燃机。
二、工作原理热机的工作原理基于热力学第一定律和第二定律,其中关键的环节是热能转化为机械能。
热机通常由热源、工作物质和冷源组成。
热源提供热能,使工作物质经历膨胀过程,将热能转化为机械能,完成对外界的做功。
而冷源则吸收工作物质放出的废热,使工作物质重新回到初始状态。
三、热机的性能参数1. 热机效率:用来衡量热能转化为机械能的效率,定义为做的功除以所吸收的热能。
热机效率通常用百分比表示,高效率的热机意味着更多的热能被转化为机械能,功利性能更好。
2. 热力比:指热机中吸热与放热的比例关系,定义为吸热量与放热量之比。
热力比越大,热机的性能越好。
四、卡诺热机卡诺热机是一种理想化的热机,它由两个等温过程和两个绝热过程构成。
卡诺热机的独特之处在于其高效率和无限可逆的特性。
研究卡诺热机有助于我们深入理解热机的工作原理和性能。
五、热机的应用热机广泛应用于各个领域,如能源、交通、工业等。
内燃机作为汽车、机械设备的动力源得到了广泛的应用。
蒸汽机则被广泛应用于发电厂、炼油厂等大型工业场所。
六、热机的发展与前景随着工业技术和能源需求的不断增长,热机的发展也在不停地演进。
新型的热机技术正在研究和应用当中,如燃料电池、热电机等。
这些新技术将更高效地转化热能为机械能,减少能源的消耗和环境的污染,具有广阔的发展前景。
结论:热机作为将热能转化为机械能的重要设备,在我们的生活中扮演着重要的角色。
探讨大学物理中的热力学应用案例
探讨大学物理中的热力学应用案例热力学是物理学中的一个重要分支,研究物体内能、热能和机械能之间的相互转化关系。
在大学物理学习中,热力学应用案例可以帮助学生更好地理解和应用热力学知识。
本文将探讨一些大学物理中的热力学应用案例。
一、汽车发动机热机效率汽车发动机是一个典型的热力学应用案例。
为了评估汽车发动机的效率,我们可以引入一个热机效率的概念。
热机效率定义为所做的有效功和进热量之间的比值。
此处,“有效功”指发动机从燃烧所得到的机械能,而“进热量”指燃烧产生的能量。
以内燃机为例,燃料的燃烧将产生高温高压气体。
该气体在汽缸中产生压力,驱动活塞做功,从而驱动汽车行驶。
然而,由于内燃机具有排气、散热等能量损失,无法实现热能转化为机械能的完全效率。
通过热力学计算,我们可以分析发动机的热机效率,进而改善汽车的燃油利用率。
通过加强冷却系统、提高燃烧效率等手段,可以提高发动机的热机效率,减少能源浪费。
二、太阳能发电系统太阳能发电是热力学在能源领域的另一个重要应用案例。
光伏发电系统通过太阳能电池板将太阳辐射转化为电能。
而太阳能电池板的工作原理就涉及到热力学中的能量转化过程。
当光线照射到太阳能电池板上时,光子与电子发生相互作用,使得电子受激跃迁到导电层中,形成电流。
这个过程实际上是将太阳能的光能转化为电能的过程。
热力学分析可以帮助我们计算和改进太阳能发电系统的效率。
通过优化太阳能电池板的材料、设计和工作温度等因素,可以提高太阳能发电的效率,并推动可再生能源的广泛应用。
三、充电宝的热管理现代社会离不开移动电子产品,而充电宝作为一种便携式充电装置也越来越常见。
充电宝在充电和放电过程中会产生一定的热量,这需要进行热管理来保障充电宝的安全和效率。
热力学可以帮助我们分析和优化充电宝的热管理。
通过合理设计充电宝的散热结构、材料和工作温度控制系统,可以提高充电宝的能量转化效率,延长电池寿命,并减少故障风险。
四、地热能利用地热能是指地壳深部蕴藏的热能资源。
初中物理第6讲 热机
热机一、热机1、定义:热机是利用内能做功的机械2、工作原理3、各种常见热机的应用轿车、航母、战斗机等二、内燃机(1)定义:燃料直接在发动机气缸内燃烧产生动力的热机(2)分类'汽油机一一以汽油为燃料内燃机<V.柴油机一一以柴油为燃料(3)汽油机<1>工作原理汽油在气缸内燃烧,汽油的化学能转化为内能,产生高温高压的气体,燃气推动活塞做功,将内能转化为机械能。
<2>主要构造<3>工作过程汽油机在工作时,活塞从气缸的一端运动到另一端的过程中,叫做一个冲程汽油机的一个工作循环由四个冲程组成。
分别为:吸气冲程;压缩冲程;做功冲程;排气冲程。
其工作过程如下表:温馨提示:1)汽油机在一个工作循环过程中,存在如下数量关系量,靠飞轮的惯性来完成的。
三、柴油机(1)工作原理利用气缸内燃烧的柴油产生高温高压的燃气来推动活塞做功。
(2)主要构造柴油机的构造和汽油机的构造基本相同,不同的是柴油机的气缸顶部不是火花塞,而是喷油嘴3、工作过程与汽油机的工作过程完全相同课后习题检测一、选择题(共31题)1、在四冲程汽油机的工作过程中,把机械能转化为内能的是() A •吸气冲程B •压缩冲程C •做功冲程D •排气冲程2、汽油机工作时,将内能转化为机械能的是() A •吸气冲程B •压缩冲程C •做功冲程D •排气冲程3、关于热机,下列说法正确的是() A.吸气冲程中,汽油机和柴油机吸入的都是空气B. 做功冲程是把机械能转化为内能C. 柴油机有喷油嘴而没有火花塞D. 做功冲程是依靠飞轮的惯性完成的4、单缸四冲程内燃机工作时,依靠飞轮的惯性来完成的冲程有: A.吸气、做功和排气冲程B .吸气、压缩和做功冲程C .压缩、做功和排气冲程D .吸气、压缩和排气冲程 5、在汽油机的四个冲程中,发生能量转化的冲程是() A.吸气冲程、压缩冲程B.压缩冲程、做功冲程C.做功冲程、排气冲程D.排气冲程、吸气冲程6、如图是汽油机的四个冲程,你认为让汽车获得动力的冲程是()如图2所示,为四冲程汽油机工作过程中某一冲程的示意图,它表示的是7、 A . 吸气冲程 B . 压缩冲程 C . 做功冲程 D . 排气冲程 8、如图是汽油机工作的四个冲程(顺序已打乱),其正确的排列顺序是()A .乙f 丁f 丙f 甲B .乙f 甲f 丙f 丁C .丁f 丙f 甲f 乙D .丁f 甲f 丙f 乙10、如图所示,是汽油机工作时的四个冲程,其中属于做功冲程的是()11、如图所示是内燃机工作循环中的一个冲程,它是() A. 压缩冲程,将化学能转化成内能 B. 压缩冲程,将机械能转化成内能 C. 做功冲程,将内能转化成机械能 D. 做功冲程,将机械能转化成内能A. —个工作循环的正确顺序是:甲乙丙丁B. 乙图冲程能获得动力C. 丁图冲程有明显机械能转化为内能的过程D. 丙图冲程存在化学能转化为内能的过程13、如图是四冲程汽油机工作循环中的一个冲程, A. 做功冲程,将机械能转化为内能 B. 做功冲程,将内能转化为机械能 C. 压缩冲程,将机械能转化为内能 D. 压缩冲程,将内能转化为机械能9、如图是汽油机工作时的四个冲程,其中属于做功冲程的是()12、如图所示为内燃机四冲程工作示意图,下列说法正确的是()f£A .B .C .下列关于冲程及其能量转化判断正确的是14、2019年10月1日,国庆70周年烟花表演给大家留下了深刻印象。
九年级物理-热机
热机知识集结知识元热机知识讲解1.热机是利用内能来做功的机械;2.热机的原理:在工作时,它把内能转化成机械能。
内能的利用有两个方向:利用内能来加热,利用内能来做功。
炉子是利用内能来加热的设备,工作时是把内能转移,能量形式没有发生变化;热机是利用内能来做功的设备,在工作时把内能转化成机械能。
以下两个实验中塞子都被推出,其能量转化过程都与热机相同。
3.热机的种类实际上,燃放的烟花爆竹,火箭,以及正在烧水的水壶,都可以看作是热机。
在生产和生活中,热机的种类很多:蒸汽机、汽轮机、喷气发动机、内燃机等都属于热机。
蒸汽机,原理与下左图相似,燃料在试管外面烧,试管里面产生热蒸气,推动瓶塞。
内燃机,原理与下左图相似,燃料(酒精蒸气)在小盒里面燃烧,产生较高温度、较大压强的气体,膨胀,推动盒盖。
例题精讲热机例1.世界上很多发明都是受到生活现象的启发而蒙生的创意,比如:图中___是汽油机的工作原理图。
它们工作时,能的转化过程是__________。
例2.热机是把内能转化为____能的装置。
如图是_____(填“汽油机”或“柴油机”)的构造示意图,此时为____冲程。
例3.热机是把___能转化为____能的机器,包括蒸汽机、内燃机、汽轮机喷汽发动机等。
内燃机有_____和_____两种。
内燃机的认识知识讲解内燃机是现代社会最常见的一种热机,内燃机的燃料直接在汽缸内燃烧,产生高温高压的燃气,燃气推动活塞对外做功。
内燃机又包括汽油机和柴油机。
1.汽油机、柴油机的工作过程:进气门排气门活塞运动方向曲轴转动对外做功能的转化吸气冲程开关由上到下半周\压缩冲程关关由下到上半周\机械能→内能做功冲程关关由上到下半周一次内能→机械能排气冲程关开由下到上半周\2.汽油机和柴油机的一个工作循环包括:四个冲程,曲轴转动两周(活塞往复运动两次),对外做功一次。
所以,它们满足如下比例关系——循环数:冲程数:转圈数(往复数):做功数=1:4:2:1。
简述热机的工作原理
简述热机的工作原理
热机的工作原理
热机是一种运用热能改变物质状态,转化能量形式的机械设备,主要包括燃烧机械、热动力机械、热传动机械以及热能转换机械等。
热机的工作主要分为两个方面,即热能的转换与动力的输出。
热能转换方面:热机的工作机理是利用热能改变物质的状态,从而将能量转换成其它形式的能量。
热能转换的基本过程是把一种机械能量转换成另一种机械能量或其它能量形式,如液体和气体的运动能转换成机械能的过程。
典型的例子有煤矿的热机,使用燃烧可燃气体或液体发动机排出的热能,来改变发动机内燃料介质的形态,转化物质的温度,完成机械能的转换。
动力输出方面:在动力输出方面,热机可以利用物质的温度变化或热动力系统运动,利用机械能以及其它形式的能量,来完成动力的输出,实现技术装置的运行。
典型的例子有发电机、风力发电机等,它们利用机械能和热动力机械转换运动转动成一种电磁动力,用以支持社会的运作。
- 1 -。
九年级上册物理知识点热机
九年级上册物理知识点热机九年级上册物理知识点:热机热机是我们日常生活中经常接触到的机械装置,也是现代工业生产和交通运输的重要基础。
它们不仅可以转化热能为机械能,提供动力,还可以把机械能转化为热能,供暖或产生电力。
本文将为大家介绍九年级上册物理课程中关于热机的知识点。
1. 火车头上的蒸汽机当我们乘坐火车出行时,常常会看到火车头上的巨大蒸汽机,这就是一种热机。
它利用燃烧煤或油来加热水,产生蒸汽,然后利用蒸汽的压力来推动火车前进。
这个过程中,热能被转化为机械能。
2. 热机效率热机效率是衡量热机利用热能转化为机械能的能力的指标。
它定义为热机输出的机械能与输入的热能之比。
理想的热机效率最高可达到100%,但实际情况下往往远低于这个值。
热机效率的计算公式为:效率 = 机械能输出 / 热能输入 × 100%。
3. 热机的两个基本定律热机的工作基于两个基本定律,即热机的第一定律和第二定律。
- 第一定律:热机的第一定律表明,热机从热源吸收的热量和输出的功的和等于输入的总热量。
这个定律可以表示为:Qh - Qc= W,其中Qh是从热源吸收的热量,Qc是散发给冷源的热量,W 是热机输出的功。
- 第二定律:热机的第二定律规定了热机效率的理论极限。
根据卡诺循环理论,如果两个热源温度分别为Th和Tc(Th > Tc),则热机效率的最大值为1 - Tc/Th。
4. 热机的应用热机在我们的生活中有着广泛的应用。
除了火车头上的蒸汽机,汽车的发动机、火力发电厂中的蒸汽轮机、船舶的蒸汽涡轮机等都是热机的应用实例。
这些热机不仅为我们提供了便利的出行工具,也为我们的生活和工作提供了大量的电力。
此外,我们还可以利用热机原理来设计更加高效的热能利用设备。
例如,利用太阳能集热器将太阳能转化为热能,然后利用这个热能驱动发电机发电,这就是一种利用热机原理设计的太阳能发电系统。
总结:热机是一种将热能转化为机械能的装置,它广泛应用于我们的日常生活和工业生产中。
热机的应用
1、知道内能在实际生活中的利用
2、知道什么是热机
3、知道四冲程汽油机的基本工作 原理
4、知道内燃机在工农业生产和交 通运输中的应用
学习任务:
1、内能有哪些利用(分别列举实例)
2、知道什么是热机
3、对照课本图例归纳四冲程汽油机各 个冲程的特点。并能说明其工作原 理。
4、列举生活中内燃机的利用
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?
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 .一个工作循环中,活塞往复两次, 曲轴转动两周,做功一次。
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
进气门关闭,排
燃
气门打开,活塞向上Fra bibliotek烧后
运动,把废气排出气
的 废
缸。
气
柴油机的构造
喷油嘴 进气门
活塞
连杆
排气门 气缸
曲轴
柴油机工作原理
吸气冲程 压缩冲程 做功冲程 排气冲程
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。
内燃机有哪些应用?
(1)汽油机的应用
汽油机比较轻巧,常用在汽车、飞机 和小型农业机械上面。
改造热机,减少能量损失,提高效率的例子
改造热机,减少能量损失,提高效率的例子改造热机以减少能量损失和提高效率是一个重要的研究领域。
下面列举了一些例子来说明如何通过不同的方式改进热机的能量利用效率。
1. 效率提升:通过增加热机的压缩比,可以提高内燃机的效率。
这可以通过改变燃烧室设计、增加压缩机的效率、改进燃料喷射系统等方式来实现。
2. 热回收:热机在运行过程中产生的废热可以通过热回收系统进行利用。
例如,在汽车发动机中,废气经过余热回收装置,可以将废气中的热能转化为电能或提供给车辆的其他系统使用。
3. 废热利用:将热机产生的废热利用到其他工艺中,可以提高整体能量利用效率。
例如,在发电厂中,燃煤锅炉产生的废热可以用来加热水蒸气,然后通过蒸汽轮机产生电能。
4. 热管技术:热管是一种无机械运动的热传导装置,它能够高效地传递热能。
通过在热机中使用热管,可以提高热机的热传递效率,从而提高整体能量利用效率。
5. 超临界流体循环:超临界流体循环是一种利用超临界流体进行能量转换的技术。
超临界流体循环可以提高热机的效率,并且可以使用更多种类的燃料,包括天然气、煤炭等。
6. 热力联合循环:热力联合循环是一种通过将热机与其他能量转换系统紧密结合来提高整体能量利用效率的方法。
例如,将燃气轮机与蒸汽轮机相结合,可以提高燃气轮机的效率。
7. 排气余热回收:将热机的排气中的废热通过余热回收装置回收利用,可以提高能量利用效率。
例如,在燃气轮机中,通过余热锅炉回收排气中的废热,可以用来发电或加热。
8. 采用新材料:使用高效的材料可以减少热机中的能量损失。
例如,在汽车发动机中使用陶瓷材料可以降低摩擦损失,提高发动机的效率。
9. 燃烧优化:通过优化燃烧过程,可以减少燃料的消耗和废气的产生,从而提高热机的效率。
例如,在燃煤锅炉中使用燃烧控制系统可以优化燃烧过程,减少燃料的浪费。
10. 运行优化:通过优化热机的运行参数,可以提高热机的效率。
例如,调整燃气轮机的负荷,使其在最佳运行点运行,可以提高燃气轮机的效率。
列举热机应用的实例及原理
列举热机应用的实例及原理1. 内燃机•实例:汽车发动机、火箭发动机•原理:内燃机利用可燃燃料在内部燃烧产生高温高压气体,通过气体的膨胀驱动活塞运动,将化学能转化为机械能。
其中,汽车发动机采用四冲程往复式运动,通过燃烧室内的火花点火使燃料燃烧并产生高压气体,通过连杆机构将活塞运动传递给曲轴,从而带动汽车运行。
2. 蒸汽机•实例:蒸汽火车、蒸汽轮船•原理:蒸汽机利用水的沸腾转化为蒸汽,蒸汽的膨胀驱动活塞或涡轮转动,将热能转化为机械能。
蒸汽机分为活塞式和涡轮式两种,其中活塞式蒸汽机通过蒸汽驱动活塞运动,涡轮式蒸汽机则通过高速旋转的叶轮转动。
3. 风力发电机•实例:风力发电场•原理:风力发电机利用风的动能转化为机械能,再通过发电机将机械能转化为电能。
风力发电机通常由风轮或风扇、传动机构和发电机组成。
当风吹过风轮或风扇时,由于风的动力作用,风轮或风扇转动,其中的传动机构将转动的动力传递给发电机,发电机将机械能转化为电能。
4. 水力发电机•实例:水电站•原理:水力发电机利用水的势能或动能转化为机械能,再通过发电机将机械能转化为电能。
水力发电机分为水轮式和涡轮式两种,其中水轮式水力发电机通过水的流动驱动水轮旋转,涡轮式水力发电机通过水的流动驱动涡轮旋转。
5. 高温热泵•实例:地源热泵、空气源热泵•原理:高温热泵通过外部能源(地热或空气)的供给,使制冷剂在低温环境中吸收热量,然后通过压缩机将低温热量提高至高温,再传递给需求热量的系统中。
地源热泵利用地下稳定温度供热或制冷,而空气源热泵则利用空气中的热能进行热泵循环。
6. 太阳能热能利用•实例:太阳能热水器、太阳能发电•原理:太阳能热能利用利用太阳能辐射将太阳能转化为热能或电能。
太阳能热水器通过太阳能热辐射将水加热,再供给家庭或工业用途。
太阳能发电则通过太阳能光辐射直接转化为电能,如光伏发电。
7. 核反应堆•实例:核电站、核潜艇•原理:核反应堆利用核裂变或核聚变反应产生的能量,将核能转化为热能,再通过冷却剂将热能转化为机械能或电能。
热机在动力机械中的作用与应用
热机在动力机械中的作用与应用热机是指通过热能转化为机械能的装置或系统。
它在动力机械领域中起着至关重要的作用,广泛应用于能源领域、交通运输、工业生产等方面。
本文将探讨热机在动力机械中的作用以及其应用。
一、热机在动力机械中的作用热机在动力机械中发挥着多重作用,主要包括以下几方面:1. 能源转化:热机将热能转化为机械能,为各种动力机械提供动力源。
通过燃烧燃料,如煤、石油、天然气等,产生高温高压的工质,利用工质的膨胀获得功,并驱动动力机械的运转。
2. 动力输出:热机可将产生的机械功输出,驱动各种设备、机械运转。
例如,内燃机通过燃烧混合气体将高温高压气体转化为活塞运动,从而带动曲轴旋转,向外输出动力。
3. 能量利用:热机通过能量的转化和利用,将热能高效地转化为机械能。
利用热机的工作循环,如卡诺循环,可以实现热能转化的最大效率,提高能源利用效率。
4. 驱动系统:热机作为动力机械的核心组成部分,驱动各种系统运行。
例如,汽车发动机作为动力机械的重要组成部分,通过燃烧混合气体将热能转化为机械能,驱动汽车行驶。
二、热机在动力机械中的应用热机在动力机械领域中有着广泛的应用,涵盖了能源、交通运输、工业生产等多个方面。
1. 能源领域:热机是能源转化的核心设备,广泛应用于能源的生产和利用。
例如,火力发电厂中的锅炉和汽轮机组成的热电联供系统,利用燃烧产生的高温高压蒸汽通过汽轮机转化为电能,为社会供电。
2. 交通运输:热机是汽车、火车、飞机等交通工具的驱动核心。
内燃机是汽车主要动力装置,通过燃烧燃料产生高温高压气体,转化为机械能,驱动车辆行驶。
航空发动机则通过燃烧喷气推力产生动力,推动飞机飞行。
3. 工业生产:热机在工业生产中扮演着重要角色,为各种设备和机械提供驱动力。
例如,工厂的蒸汽锅炉通过燃烧产生的高温高压蒸汽,驱动涡轮发电机、压缩机等设备,为工业生产提供能源支持。
4. 常见家电:热机还广泛应用于各类家电产品中。
例如,空调以热能传导和冷凝的原理,通过循环运作将室内的热量排出,从而实现室内温度的控制。
初中物理第6讲 热机
热机一、热机1、定义:热机是利用内能做功的机械2、工作原理3、各种常见热机的应用轿车、航母、战斗机等二、内燃机(1)定义:燃料直接在发动机气缸内燃烧产生动力的热机(2)分类汽油机——以汽油为燃料内燃机柴油机——以柴油为燃料(3)汽油机<1>工作原理汽油在气缸内燃烧,汽油的化学能转化为内能,产生高温高压的气体,燃气推动活塞做功,将内能转化为机械能。
<2>主要构造<3>工作过程汽油机在工作时,活塞从气缸的一端运动到另一端的过程中,叫做一个冲程。
汽油机的一个工作循环由四个冲程组成。
分别为:吸气冲程;压缩冲程;做功冲程;其工作过程如下表:温馨提示:(1)汽油机在一个工作循环过程中,存在如下数量关系(2)四个冲程中,只有做功冲程是燃气对外做功,将内能转化为机械能;其他三个冲程都是消耗能量,靠飞轮的惯性来完成的。
三、柴油机(1)工作原理利用气缸内燃烧的柴油产生高温高压的燃气来推动活塞做功。
(2)主要构造柴油机的构造和汽油机的构造基本相同,不同的是柴油机的气缸顶部不是火花塞,而是喷油嘴。
3、工作过程与汽油机的工作过程完全相同4、汽油机和柴油机的相同点与不同点课后习题检测一、选择题(共31题)1、在四冲程汽油机的工作过程中,把机械能转化为内能的是()A.吸气冲程B.压缩冲程C.做功冲程D.排气冲程2、汽油机工作时,将内能转化为机械能的是( )A.吸气冲程B.压缩冲程C.做功冲程D.排气冲程3、关于热机,下列说法正确的是()A. 吸气冲程中,汽油机和柴油机吸入的都是空气B.做功冲程是把机械能转化为内能C. 柴油机有喷油嘴而没有火花塞D.做功冲程是依靠飞轮的惯性完成的4、单缸四冲程内燃机工作时,依靠飞轮的惯性来完成的冲程有:A.吸气、做功和排气冲程B.吸气、压缩和做功冲程C.压缩、做功和排气冲程D.吸气、压缩和排气冲程5、在汽油机的四个冲程中,发生能量转化的冲程是( )A.吸气冲程、压缩冲程B.压缩冲程、做功冲程C.做功冲程、排气冲程D.排气冲程、吸气冲程6、如图是汽油机的四个冲程,你认为让汽车获得动力的冲程是()A.B.C.D.7、如图2所示,为四冲程汽油机工作过程中某一冲程的示意图,它表示的是A.吸气冲程B.压缩冲程C.做功冲程D.排气冲程8、如图是汽油机工作的四个冲程(顺序已打乱),其正确的排列顺序是()9、如图是汽油机工作时的四个冲程,其中属于做功冲程的是( )10、如图所示,是汽油机工作时的四个冲程,其中属于做功冲程的是()A.B.C.D.11、如图所示是内燃机工作循环中的一个冲程,它是()A.压缩冲程,将化学能转化成内能B.压缩冲程,将机械能转化成内能C.做功冲程,将内能转化成机械能D.做功冲程,将机械能转化成内能12、如图所示为内燃机四冲程工作示意图,下列说法正确的是()A.一个工作循环的正确顺序是:甲乙丙丁B.乙图冲程能获得动力C.丁图冲程有明显机械能转化为内能的过程D.丙图冲程存在化学能转化为内能的过程13、如图是四冲程汽油机工作循环中的一个冲程,下列关于冲程及其能量转化判断正确的是A. 做功冲程,将机械能转化为内能B. 做功冲程,将内能转化为机械能C. 压缩冲程,将机械能转化为内能14、2019 年10 月1 日,国庆70 周年烟花表演给大家留下了深刻印象。
中考物理热机的效率应用
中考物理热机的效率应用
热机的效率
用滑轮组提起重物
有用功:克服重物重力所做的功。
即:W有= G·h
额外功(无用功):克服动滑轮和绳子重力所做的功,还有克服摩擦力所做的功。
利用挖掘机搬运泥土
有用功:克服泥土重力所做的功。
即:W有= G·h。
额外功(无用功):克服抓斗和机臂重力所做的功,还有克服摩擦力所做的功。
1.有用功(W有用):为达到我们目的而做的功;
2.额外功( W额外):对我们没用但又不得不做的功;
3.总功( W总):有用功与额外功的总和。
分析利用机械做功时的有用功、额外功、总功。
机械效率
有用功跟总功的比值
理解:
a:η常用百分数表示;
b:η小于100%;
c:η没有单位。
1、功率是指物体在单位时间内所做的功,即功率是表示做功快慢的物理量。
2、有用功在总功中所占的比例叫机械效率
3、功率和机械效率是描述机械的两种不同性能,两者间没有必然联系。
总结
有用功:有利用价值的功.
额外功:对人们没有利用价值而又不得不做的功.
总功:动力对机械做的功.
机械效率(η)
定义:有用功跟总功的比值.
斜面机械效率的计算
如图所示,斜面高为1m,长为3m,工人用400N沿斜面方向的力将重为840N的箱子推到车上,求:
(1)在这过程中推力做的有用功;
(2)在这过程中推力做的总功;
(3)斜面的机械效率。
热机全部知识点
热机全部知识点热机是热力学中一个重要的概念,它指的是将热能转化为机械能的装置或系统。
我们生活中常见的蒸汽机、内燃机等都是热机的示例。
理解热机的工作原理和关键知识点对于热力学的学习非常重要。
本文将分步骤介绍热机的知识点。
第一步:热力学基础热力学研究的是能量的转化和传递过程,其中热机是能量转化的一种形式。
在热力学中,我们需要了解以下基础概念:1.系统和环境:热机通常由一个系统和一个环境组成。
系统是我们要研究的对象,而环境是与系统相互作用的其他物体或环境。
2.热力学第一定律:热力学第一定律也被称为能量守恒定律,它指出能量在系统和环境之间的转移是守恒的。
3.热力学第二定律:热力学第二定律是关于热机工作效率的基本原理。
它规定了能量转化的方向,指出热量只能从高温区域流向低温区域。
第二步:热机工作原理了解了热力学的基础概念后,我们可以进一步了解热机的工作原理。
热机通常由以下几个组成部分构成:1.热源:热源是提供热能的地方,通常是高温的物体或系统。
2.工作物质:工作物质是热机中用于转化热能的介质,例如水蒸汽、气体等。
3.工质循环:工质循环是热机中工作物质的循环过程,常见的有卡诺循环、斯特林循环等。
4.热机效率:热机效率是衡量热机能量转化效率的指标,定义为所做的功与所吸收的热量之比。
第三步:常见的热机在生活中,我们可以看到许多热机的例子。
以下是一些常见的热机:1.蒸汽机:蒸汽机是一种将热能转化为机械能的热机,常用于发电厂和工业生产中。
2.内燃机:内燃机是一种将燃料燃烧产生的热能转化为机械能的热机,常用于汽车和飞机等交通工具中。
3.压缩机:压缩机是一种将机械能转化为热能的热机,常用于制冷和空调系统中。
第四步:热机的应用热机作为能量转化的一种形式,在生活和工业中有广泛的应用。
以下是一些热机的应用示例:1.发电厂:蒸汽机常用于发电厂,将燃烧的燃料热能转化为电能。
2.汽车:汽车中的内燃机将汽油或柴油的燃烧产生的热能转化为机械能,驱动汽车运行。
热力学中的热功与热机效率
热力学中的热功与热机效率热力学是研究热能转化与热力学系统间相互关系的一门学科。
在热力学中,热功与热机效率是两个重要的概念,本文将对这两个概念进行详细的介绍和探讨。
一、热功热功是指由热能转化而来的做功。
在热力学系统中,当温度差存在时,热能可以从高温物体传递到低温物体,这个过程中可以进行做功。
热功的数学表达式为:W = Q - Qr其中,W表示热功,Q表示输入到系统中的热量,Qr表示被系统释放的热量。
热功是根据热能转化为机械能的原理得出的,其数值等于热量的变化量减去系统所释放的热量。
热功的单位通常用焦耳(J)表示,也可以用千焦(kJ)或卡路里(cal)表示。
热功在工业生产和生活中有着广泛的应用,比如蒸汽机、发电厂等都是利用热功来进行能量转化的。
二、热机效率热机效率是热机在能量转化过程中的能量利用率。
热机效率描述了从热源获取的热量中,有多少能够转化为有用的机械能,其计算公式为:η = W / Qh其中,η表示热机效率,W表示输出的热功,Qh表示输入到系统的热量。
热机效率是一个比值,用百分数或小数表示,取决于输出的热功和输入的热量之间的比例关系。
热机效率是热力学系统的一个重要指标,可以衡量热能的利用效率。
提高热机效率是实现能源可持续发展的关键之一。
在实际应用中,人们通过改进热机的结构和工作原理,以及增加热能转化的效率,来提高热机的效率。
三、热机效率的影响因素热机效率受多个因素的影响,下面将介绍几个重要的因素。
1. 温度差:热机效率与温度差之间存在着正相关关系,温度差越大,热机效率越高。
这是因为温度差的增大可以提供更多的驱动力,促使热能转化为机械能。
2. 工作物质:热机效率还与工作物质的性质有关。
不同的工作物质在相同的温度差下,其热机效率可以有所差异。
一些高效工作物质如氢气和氦气,可以在较低的温度下实现较高的热机效率。
3. 摩擦和损耗:摩擦和损耗是热机效率的重要影响因素。
摩擦会导致能量的散失和转化效率的降低,因此,在设计和操作热机时需要减少摩擦和损耗,以提高热机效率。
关于热机的知识点
关于热机的知识点热机,这个在现代社会中扮演着重要角色的家伙,你了解多少呢?今天咱们就来好好聊聊热机的那些事儿。
热机是什么?简单来说,热机就是利用内能来做功的机器。
它的工作原理是将燃料燃烧时产生的内能转化为机械能。
想象一下,汽车在路上奔驰、飞机在天空翱翔、轮船在大海航行,这些都离不开热机的功劳。
热机的种类有不少,常见的有蒸汽机、内燃机、汽轮机和喷气发动机等。
先来说说蒸汽机。
这可是工业革命的重要标志之一。
蒸汽机通过燃烧燃料把水加热成蒸汽,利用蒸汽的压力推动活塞或涡轮做功。
虽然它的效率不算高,但在当时可是推动了社会的巨大进步。
接下来是内燃机。
这在咱们的日常生活中可太常见了,汽车里的发动机大多就是内燃机。
内燃机分为汽油机和柴油机两种。
汽油机通过火花塞点火,将汽油和空气的混合气体点燃,产生爆炸推动活塞做功。
它的轻巧、转速高,所以常用于小型汽车。
柴油机就不一样了,它没有火花塞,而是靠压缩空气使柴油自燃。
柴油机的功率大、效率高,一般用在大型车辆、船舶和发电机等设备上。
汽轮机则是利用高温高压的蒸汽推动叶轮旋转来做功的。
它常用于大型发电厂,能提供大量的电能。
再说说喷气发动机。
飞机能在天上飞,可少不了它。
喷气发动机通过燃烧燃料产生高温高压的气体,然后高速喷出,从而产生反作用力推动飞机前进。
热机的工作过程都有一个共同的特点,那就是都包含四个冲程:吸气冲程、压缩冲程、做功冲程和排气冲程。
以汽油机为例,吸气冲程时,进气门打开,活塞向下运动,把汽油和空气的混合物吸进气缸;压缩冲程中,进气门和排气门都关闭,活塞向上运动,把混合物压缩,使混合物的内能增加;做功冲程是最关键的一步,火花塞点火,混合物燃烧产生高温高压的气体,推动活塞向下运动做功;最后是排气冲程,排气门打开,活塞向上运动,把燃烧后的废气排出气缸。
热机的效率是一个非常重要的概念。
热机在工作过程中,燃料燃烧产生的内能并不能全部转化为有用的机械能,总会有一部分能量损失掉。
《热机的效率》热机效率,实践真知
《热机的效率》热机效率,实践真知在我们的日常生活和工业生产中,热机扮演着至关重要的角色。
从汽车的发动机到发电厂的大型机组,热机的身影无处不在。
然而,在利用热机为我们服务的同时,有一个关键的概念需要我们深入理解,那就是热机的效率。
要明白热机的效率,首先得清楚热机是怎么工作的。
简单来说,热机是通过燃料燃烧产生的热能转化为机械能来做功的装置。
比如汽车的内燃机,燃料在气缸内燃烧,产生高温高压的气体,推动活塞运动,从而带动曲轴转动,输出动力。
但是,热机在将热能转化为机械能的过程中,并不是百分之百的完美转化。
总会有一部分能量以各种形式损失掉。
这就引出了热机效率的概念。
热机效率指的是热机用来做有用功的那部分能量与燃料完全燃烧放出的能量之比。
为什么热机的效率不可能达到百分之百呢?这主要是因为存在着多种能量损失的途径。
首先是燃料燃烧时,并不是所有的燃料都能完全燃烧,总有一部分未充分燃烧就被排出,这部分能量就浪费了。
其次,在热机内部,由于部件之间的摩擦,会产生大量的热能,这些热能无法被有效利用,而是散失到周围环境中。
再者,热机工作时,会通过排气、冷却等方式向外界散失大量的热量。
举个例子,一辆汽车在行驶过程中,燃料燃烧产生的能量只有大约30%左右被用来推动汽车前进,其余的大部分能量都通过各种方式损失掉了。
这也是为什么我们在考虑汽车的燃油经济性时,热机效率是一个非常重要的指标。
那么,如何提高热机的效率呢?这是科学家和工程师们一直在努力研究和解决的问题。
一方面,可以改进热机的结构和设计,减少内部的摩擦损失。
比如采用更精密的制造工艺,使用更好的润滑材料等。
另一方面,优化燃烧过程,使燃料能够更充分地燃烧,也是提高热机效率的重要途径。
此外,采用新型的材料和技术,提高热机的耐高温性能,减少热量的散失,也能有效提高热机的效率。
在工业生产中,提高热机效率带来的好处是显而易见的。
对于发电厂来说,热机效率的提高意味着能够用更少的燃料发出更多的电,降低生产成本,同时也减少了对环境的污染。
热机在生活中的应用
本科课程论文题目_热机在生活中的应用学院专业年级 ______________学号 __ ___姓名 ________指导教师 ____ ________成绩 _____________________2015年12 月26 日目录1引言 (3)2热机在人们生活中的应用及影响 (4)2.1热机对人们出行方式的影响 (4)2.1.1陆上交通方式 (4)2.1.2海上交通 (4)2.1.3空中的交通 (4)2.2热机对现代农业的影响 (5)2.3热机对环境的影响 (6)2.4结论 (6)热机在生活中的应用摘要:本文通过叙述热机在生活中的应用状况来说明其对人们生活的影响,影响是两面性的,带给了人们生活上的便利也带来了很多环境问题。
通过分析以上问题,寻找解决办法。
关键词:热机;环境污染;政府;1引言热机原理是将燃料的化学能转化成内能再转化成机械能的机器动力机械的一类,如蒸汽机、汽轮机、燃气轮机、内燃机、喷气发动机等。
热机通常以气体作为工质(传递能量的媒介物质叫工质)利用气体受热膨胀对外做功。
热能的来源主要有燃料燃烧产生的热能、原子能、太阳能和地热等。
蒸汽机的出现彻底改变人类生产和生活面貌.从此人类进入了"蒸汽时代"。
由于蒸汽机的发明,加之英国当时煤铁工业发达,所以英国就成为世界上最早利用蒸汽推动铁制"海轮"的国家。
十九世纪,开始海上运输改革,一些国家进入了所谓的"汽船时代"。
从此,船只就行驶在茫茫无际的海洋上了。
随之而来,煤矿、工厂、火车也全应用了蒸汽机。
体力劳动解放了,经济发展了。
这不能不说是蒸汽机发明的成果。
蒸汽机便是一种热机,早期的蒸汽机热效率极低,但是对人类社会有着举足轻重的作用。
虽然那时热机主要应用于工业生产中,但是随着科学技术的不断发展,热机已经成为人们生活中不可或缺的一部分。
内燃机的出现更是对人们的出行方式有了质的变化。
1886年6月,德国人卡尔·奔驰制造的装有一座单缸发动机的世界上第一辆汽车终于引起巨大轰动,汽车便逐渐走进了普通人们的生活当中。
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热机的应用的例子
热机是利用热能转化为机械能的装置,广泛应用于各个领域。
以下是10个热机应用的例子:
1. 内燃机:内燃机是一种将燃料热能转化为机械能的热机。
汽车发动机就是内燃机的一种常见应用,通过燃烧汽油或柴油产生高温高压气体,推动活塞运动,从而驱动车辆行驶。
2. 蒸汽涡轮机:蒸汽涡轮机是利用蒸汽的热能转化为机械能的热机。
它广泛应用于发电厂,通过燃烧煤炭或核燃料产生蒸汽,驱动涡轮旋转,从而带动发电机发电。
3. 汽轮机:汽轮机是一种将高温高压气体的热能转化为机械能的热机。
它常用于船舶推进系统,通过燃烧燃料产生高温高压气体,驱动涡轮旋转,从而推动船舶前进。
4. 蒸汽喷射泵:蒸汽喷射泵是一种利用蒸汽动能将液体抽出的装置。
它常用于抽水、排污、排水等领域,通过蒸汽的动能将液体抽出,无需电力或燃料驱动。
5. 压缩机:压缩机是一种将气体的热能转化为压缩能的装置。
它广泛应用于制冷、空调、气体输送等领域,通过将气体压缩,提高气体的温度和压力,实现冷却或气体输送的目的。
6. 空调机组:空调机组是一种利用热能转移实现室内温度调节的装
置。
它常用于家庭、办公室、商业场所等,通过循环工质的相变过程,吸热和释热,实现室内的制冷或加热。
7. 热泵:热泵是一种利用热能转移实现供暖或制冷的装置。
它常用于家庭、商业建筑等,通过利用外部环境的热能,提供室内的热量或制冷效果,实现舒适的室内环境。
8. 蒸馏设备:蒸馏设备是一种利用热能转化液体混合物的装置。
它广泛应用于化工、制药等行业,通过加热混合物,使其分离成不同组分,实现纯化或提取目的。
9. 热风炉:热风炉是一种利用热能产生热风的装置。
它常用于工业加热、干燥等领域,通过燃烧燃料产生高温烟气,将热能转化为热风,供应给加热或干燥设备使用。
10. 热水器:热水器是一种利用热能加热水的设备。
它常用于家庭、酒店、游泳池等,通过加热水箱中的水,提供热水供应,满足人们的生活需求。
以上是10个热机的应用例子,它们在不同领域发挥着重要作用,为人们的生活和工作带来了便利和舒适。
热机的应用不仅提高了能源利用效率,也推动了各个行业的发展。
随着科技的不断进步,热机的应用将会更加广泛和多样化。