四、热机-能量的转化-课件

7.热机对环境的影响



1.热机对大气的影响。 （1）产生有毒气体。 （2）产生大量二氧化碳，造成温室效应。 （3）产生粉尘。 2.热机产生噪音。
3、物理意义：1kg的燃料在完全燃烧时所放出的热量的多少
4、q碳=3.4×107 J/kg的意义：
5、放出热量的计算 如果用m表示燃料的质量，用q表示该种燃料的热值，用Q放表示燃料完全燃烧时所放 出的热量， 则：Q放=m·q
例1：液化石油气热值为3.5×107 J/kg ， （1）完全燃烧80g发出的热量为多少？ （2）若燃烧放出的热量只有60%被水吸收。则能将4kg，初温20℃的水加热到多少℃
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。 内能转化为机械能。
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。
小结：
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一个工作循环： 活塞：往复两次。 曲轴：转动两周。 完成：四个冲程。 对外做功：一次。 辅助冲程：靠飞轮惯性来完成。
压缩冲程
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。 机械能转化为内能。
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。 内能转化为机械能。
排气冲程
进气门关闭，排气门打开，活塞 向上运动，把废气排出气缸。 燃 烧 后 的 废 气
3.内燃机的应用
(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。
(2)柴油机的应用 柴油比较便宜，但柴油机比较笨重，主要用在载重汽车、拖拉机、坦克上 面。
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，飞轮转动两周，做功一次。
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。 不同点
4 ．点火不同：汽油机属点燃式点火，柴油机属压燃式点火。
二、燃料的热值
1、定义：1kg某种燃料完全燃烧所放出的热量叫做这种燃料的热值 2、符号：q 单位：J/kg
四、热机-------能量的转化
一、热机 实验一：试管内装水，用橡皮塞塞住，加热至沸腾。 现象：水升至沸腾，产生大量水蒸气，水蒸气越来越来多，对软木塞的 压力越来越大，随后将软木塞推出试管口 说明：水蒸气膨胀对木塞做功，水蒸气内能减小，木塞机械能增加，内 能转化为机械能。 结论：化学能 内能 机械能
1、热机：能够将燃料的化学能通过燃烧转化为内能，又通过做功，把内能转化成机械 能的机器 2、原理：化学能 3、分类： 内能 机械能
燃烧
做功
外燃机 热机 汽油机
内燃机
柴油机
4、内燃机构造：
汽油机
柴油机
5、汽油机工作原理
吸气冲程
压缩冲程
做功冲程
排气冲程
吸气冲程
进气门打开，排气门关闭。活塞 由上端向下端运动，汽油和空气组成的燃 料混合物从进气门吸入气缸。 汽 油 和 空 气
汽油机的效率：20~30%
柴油机的效率：30~45%
你认为它们的效率比你想象的高？还是低？
（3）提高热机效率的途径和方法： ①尽可能减少各种热损失，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。
(4)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。 机械能转化为内能。
做功冲程
6、热机的效率
（1）热机的效率：热机所做的做有用功那和燃料完全燃烧放出的热量之 比。叫热机的效率。 η=
（2）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 W 率，可提高燃料的利用率。 ×100% Q放
你猜想：汽油机、柴油机的效率大约是多少？猜猜看！