热机flash动画
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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。
小结:
•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。 •其它冲程:靠飞轮惯性来完成。
2.原因:
水沸腾后,水蒸汽膨胀 塞子做功,内能减少,温 度下降,水蒸汽液化成白 雾.
3.能量转化过程
酒精燃烧:化学能转化为 水蒸气的内能;
水蒸气对外做功:内能转化为 塞子的机械能
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
3、热机
吸 气 冲 程
•进气门打 开,排气 门关闭, 活塞由上 端向下运 动,汽油 和空气混 合物从进 气门吸入 气缸。
1
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,(气 缸内)压 强增大,
2
做 功 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 高压的气体。高 温高压气体推动 活塞向下运动, 并通过连杆带动 曲轴转动。
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。
教学目标
1.能说出热机的概念和工作原理 2.叙述四冲程汽油机的工作过 程及能量转化 3.知道四冲程柴油机与汽油机 工作过程的异同和各自特点
知识准备
•1.什么是内能? •2.改变内能的两种 方法及实质?
问题:水沸腾 后会怎样?
推动塞子的能量来 自哪里?
演示实验:
1.现象:加热水,水沸 腾后,塞子会冲出来, 试管口有“白雾”出 现.
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
-1 干木柴 约1.2×10 7 /(J〃kg ) -1 烟煤 约2.9×10 7 /(J〃kg ) 7 -1 无烟煤 约3.4×10 /(J〃kg 7 ) -1 焦炭 3.0×10 /(J〃kg ) -1 木炭 3.4×10 7 /(J〃kg ) -1 柴油 3.3×10 7 /(J〃kg ) -1 ) 煤油 4.6×10 7 /(J〃kg
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?
7
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)
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)
活塞
排气门
气缸
连杆 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
吸气冲程
空 进气门打开, 气
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。
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。
相同点
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。
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。
思考:
1.四冲程汽油机的工作过程由( ).( ).( ).( 个冲程组成的. 2.四冲程汽油机,由机械能转化为内能的是( ,做功冲程是( )能转化为( )能. )四 )冲程
3.汽油机吸入汽缸的是( ),点火方式是( ).柴油机 吸入汽缸的是( ),点火方式是( ).
思考:
1.四冲程汽油机的工作过程由( ).( ).( ).( 个冲程组成的. 2.四冲程汽油机,由机械能转化为内能的是( ,做功冲程是( )能转化为( )能. )四 )冲程
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=mq=1.5kg×2.7×107J/kg =4.05×107J 答:这些煤完全燃烧放出的热量为4.05×107J
练一练:
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)
定义:将内能转化为机械能的 机器
燃料燃烧时将化学能转 热机 化为内能,然后通过做 的原理: 功将内能转化为机械能
热机的种类:
蒸汽机、内燃机、汽 轮机、喷气发动机
热机的种类
蒸气机、内燃机、汽轮机、 蒸汽机 喷气发动机、火箭等
蒸汽机火车
汽轮机
内燃机
内燃机
飞 机 上 的 喷 气 发 动 机
3
4Fra Baidu bibliotek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。
1.吸气冲程
空汽 气油 和
压缩冲程
机械能转
化为内能
。
做功冲程
内能转 化为机
械能。
排气冲程
燃 烧 后 的 废 气
1、在四个冲程中,
为机 哪些冲程发生了能 械 内能 量的转化? 转 2、哪个冲程使汽车 能 化 获得了动力?
练习
•一台汽油机飞轮转速为 3000R/分,则在1秒内完成 个循环,对外做功 次。
• 1、热机是利用_________ 燃烧获得的_________ 能转化为________ 能的机械。 • 2、常见汽油机工作时,一个工作循环有 ________个冲程,包括;_________、 _________、_________、_________。在一个 工作循环中,活塞往复_________次,曲轴转动 _________ 周,燃气做功_________次。 • 3、汽油机在压缩冲程中,_________能转化为 _________ 能,在做功冲程中,_________能转 化为_________ 能。 • 4、汽油机和柴油机在构造上的主要不同是汽油机 的汽缸顶部是_________ ,柴油机的汽缸顶部是 _________ 。
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。
3.汽油机吸入汽缸的是( ),点火方式是( ).柴油机 吸入汽缸的是( ),点火方式是( ). 4.某四冲程汽油机飞轮的转速是3600R/min,则它每 秒钟对外做功( )次 . 5.四冲程汽油机的三个辅助冲程靠飞机的( )来完成 .
三、燃料的热值:
1、燃料的种类很多,可分为固体燃料、 液体燃料和气体燃料。 2、燃烧相同质量的不同燃料,放出 的热量不同。
吸气 压缩 做功
排气 获 得 动 力
为内 3、哪个冲程排出了 机能 汽车的尾气? 械转 能化
排出尾气
4. 一个工作循环由四 个冲程组成,曲轴(或 飞轮)转动两周,活塞 往复两次,对外做功一 次
4.除了做功 冲程,其他 三个冲程都 是靠飞轮的 惯性来工作 的
2、柴油机的构造 喷油嘴
火花塞 进气门
公式:η= Q吸 Q放 cm△t = mq
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
汽油 4.6×10 /(J〃kg )
7
-1
氢
-1 ) 1.4×10 8 /(J〃kg
-3 煤气 约3.9×10 7 /(J〃kg ) 7 -3
酒精
-1 3.0×10 7 /(J〃kg
) 天然气 (7.1~8.8) ×10 /(J〃m )
三、燃料的热值:
6、燃料燃烧放热计算:Q=mq
小明某次用火炉烧水时,共消耗了1.5kg的烟
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
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
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?
火箭上的喷气发动机
二、内燃机
1.内燃机定义:
燃料直接在发动机气 缸内燃烧产生动力 的 热机。
2.内燃机种类
汽油机
柴油机
(1) 汽 油 机 的 构 造
火花塞
气缸
进气门 活塞 连杆 曲轴
排气门 飞轮
火花塞
气缸
进气门 活塞 连杆 曲轴
排气门 飞轮
内燃机的
冲程和工作循
环
吸气 压缩 做功 排气
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。
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。
小结:
•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。 •其它冲程:靠飞轮惯性来完成。
2.原因:
水沸腾后,水蒸汽膨胀 塞子做功,内能减少,温 度下降,水蒸汽液化成白 雾.
3.能量转化过程
酒精燃烧:化学能转化为 水蒸气的内能;
水蒸气对外做功:内能转化为 塞子的机械能
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
3、热机
吸 气 冲 程
•进气门打 开,排气 门关闭, 活塞由上 端向下运 动,汽油 和空气混 合物从进 气门吸入 气缸。
1
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,(气 缸内)压 强增大,
2
做 功 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 高压的气体。高 温高压气体推动 活塞向下运动, 并通过连杆带动 曲轴转动。
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。
教学目标
1.能说出热机的概念和工作原理 2.叙述四冲程汽油机的工作过 程及能量转化 3.知道四冲程柴油机与汽油机 工作过程的异同和各自特点
知识准备
•1.什么是内能? •2.改变内能的两种 方法及实质?
问题:水沸腾 后会怎样?
推动塞子的能量来 自哪里?
演示实验:
1.现象:加热水,水沸 腾后,塞子会冲出来, 试管口有“白雾”出 现.
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
-1 干木柴 约1.2×10 7 /(J〃kg ) -1 烟煤 约2.9×10 7 /(J〃kg ) 7 -1 无烟煤 约3.4×10 /(J〃kg 7 ) -1 焦炭 3.0×10 /(J〃kg ) -1 木炭 3.4×10 7 /(J〃kg ) -1 柴油 3.3×10 7 /(J〃kg ) -1 ) 煤油 4.6×10 7 /(J〃kg
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?
7
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)
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)
活塞
排气门
气缸
连杆 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
吸气冲程
空 进气门打开, 气
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。
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。
相同点
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。
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。
思考:
1.四冲程汽油机的工作过程由( ).( ).( ).( 个冲程组成的. 2.四冲程汽油机,由机械能转化为内能的是( ,做功冲程是( )能转化为( )能. )四 )冲程
3.汽油机吸入汽缸的是( ),点火方式是( ).柴油机 吸入汽缸的是( ),点火方式是( ).
思考:
1.四冲程汽油机的工作过程由( ).( ).( ).( 个冲程组成的. 2.四冲程汽油机,由机械能转化为内能的是( ,做功冲程是( )能转化为( )能. )四 )冲程
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=mq=1.5kg×2.7×107J/kg =4.05×107J 答:这些煤完全燃烧放出的热量为4.05×107J
练一练:
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)
定义:将内能转化为机械能的 机器
燃料燃烧时将化学能转 热机 化为内能,然后通过做 的原理: 功将内能转化为机械能
热机的种类:
蒸汽机、内燃机、汽 轮机、喷气发动机
热机的种类
蒸气机、内燃机、汽轮机、 蒸汽机 喷气发动机、火箭等
蒸汽机火车
汽轮机
内燃机
内燃机
飞 机 上 的 喷 气 发 动 机
3
4Fra Baidu bibliotek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。
1.吸气冲程
空汽 气油 和
压缩冲程
机械能转
化为内能
。
做功冲程
内能转 化为机
械能。
排气冲程
燃 烧 后 的 废 气
1、在四个冲程中,
为机 哪些冲程发生了能 械 内能 量的转化? 转 2、哪个冲程使汽车 能 化 获得了动力?
练习
•一台汽油机飞轮转速为 3000R/分,则在1秒内完成 个循环,对外做功 次。
• 1、热机是利用_________ 燃烧获得的_________ 能转化为________ 能的机械。 • 2、常见汽油机工作时,一个工作循环有 ________个冲程,包括;_________、 _________、_________、_________。在一个 工作循环中,活塞往复_________次,曲轴转动 _________ 周,燃气做功_________次。 • 3、汽油机在压缩冲程中,_________能转化为 _________ 能,在做功冲程中,_________能转 化为_________ 能。 • 4、汽油机和柴油机在构造上的主要不同是汽油机 的汽缸顶部是_________ ,柴油机的汽缸顶部是 _________ 。
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。
3.汽油机吸入汽缸的是( ),点火方式是( ).柴油机 吸入汽缸的是( ),点火方式是( ). 4.某四冲程汽油机飞轮的转速是3600R/min,则它每 秒钟对外做功( )次 . 5.四冲程汽油机的三个辅助冲程靠飞机的( )来完成 .
三、燃料的热值:
1、燃料的种类很多,可分为固体燃料、 液体燃料和气体燃料。 2、燃烧相同质量的不同燃料,放出 的热量不同。
吸气 压缩 做功
排气 获 得 动 力
为内 3、哪个冲程排出了 机能 汽车的尾气? 械转 能化
排出尾气
4. 一个工作循环由四 个冲程组成,曲轴(或 飞轮)转动两周,活塞 往复两次,对外做功一 次
4.除了做功 冲程,其他 三个冲程都 是靠飞轮的 惯性来工作 的
2、柴油机的构造 喷油嘴
火花塞 进气门
公式:η= Q吸 Q放 cm△t = mq
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
汽油 4.6×10 /(J〃kg )
7
-1
氢
-1 ) 1.4×10 8 /(J〃kg
-3 煤气 约3.9×10 7 /(J〃kg ) 7 -3
酒精
-1 3.0×10 7 /(J〃kg
) 天然气 (7.1~8.8) ×10 /(J〃m )
三、燃料的热值:
6、燃料燃烧放热计算:Q=mq
小明某次用火炉烧水时,共消耗了1.5kg的烟
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
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
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?
火箭上的喷气发动机
二、内燃机
1.内燃机定义:
燃料直接在发动机气 缸内燃烧产生动力 的 热机。
2.内燃机种类
汽油机
柴油机
(1) 汽 油 机 的 构 造
火花塞
气缸
进气门 活塞 连杆 曲轴
排气门 飞轮
火花塞
气缸
进气门 活塞 连杆 曲轴
排气门 飞轮
内燃机的
冲程和工作循
环
吸气 压缩 做功 排气
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。