九年级物理《热机》PPT课件

3、在吸气冲程、压缩冲程、排气冲程活塞为什么会运动？ 答：在做功冲程，飞轮获得足够的动能而高速转动，在吸气、 压缩、排气三个冲程中，活塞的运动都是靠飞轮的惯性来完成的。 4、排气后，下一个工作过程是什么冲程？ 答：吸气冲程 5、当燃油还没有燃烧做功的时候，活塞是怎样动起来的？ 答：通常是先接通了启动机(电动机)，用启动机带动活塞动起 来。也可用手柄，人工摇动手柄带动活塞起动。
二、燃料及其热值 燃料的燃烧是一种化学反应，燃烧 过程中，储存在燃料中的化学能被释 放，转变为内能。相同质量的不同燃 料燃烧放出的热量是不同的。 热值：指单位质量的某种物质完全燃 烧所放出的热量。其符号是q。
热值单位：J/kg, (J/m3)
热值单位：J/kg, (J/m3) P139一些燃料的热值。 木炭: 3.4×107J/kg
热机
问题：水沸腾后会怎样？
推动塞子的能量来自哪里？
演示实验:
现象:软木塞冲出;管口有“白气”产生. 说明:
水蒸汽对木塞做功,内能减少, 木塞冲出， 机械能增加。 工作时：内能转化为机械能
应用：热机
种类
汽油机
柴油机
1.热机的种类
蒸气机 内燃机 汽轮机 喷气发动机 火箭等
热机：把燃料燃烧时释放的内能转变为机 械能的装置。 内燃机： 燃料直接在发动机气缸内燃烧产 生动力 的热机。 常见的内燃机： 汽油机 柴油机
物理意义:1千克木炭完全燃烧时放出 的热量是3.4×107J
煤气: 3.9×107JБайду номын сангаасm3
物理意义:1立方米煤气完全燃烧时放 出的热量是3.9×107J
计算热量公式： Q放=mq (即质量乘以热值)
例题：把5kg40℃的水烧开，需要完全燃烧 多少kg的干木柴？（已知干木柴的热值为 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吸=cm（t-t0） 0 =4200J/(kg·C)×5kg×600C =1.26 ×106J；
汽 油 和 空 气
缸。
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
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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。
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，完成 个辅助冲程。
1 ．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。 2 ．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。 3 ．一个工作循环中，活塞往复两次，飞轮 转动两周，做功一次。
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。
课堂练习:
1、压缩冲程混合气体内能增大的原因是什么？
答：活塞压缩混合气体做功，机械能转变为混合气体的内能。 2、做功冲程中，气体的内能如何转化？为什么被称为做功冲程？ 答：混合气体爆发性燃烧，化学能转变为内能；燃烧产生的高 温高压气体迅速膨胀，推动活塞运动，内能转变为机械能。
（l）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。
• 提高锅炉燃料利用率方法： • 1、加大送风量，使燃料燃烧更完全。 • 2、增大受热面。
2.内燃机的构造
汽油机
①构造 ②工作原理 ③汽油机完整工作过程
(1)汽油机的构造
火花塞 气缸
进气门 活塞 连杆
排气门
曲轴
内燃机的 冲程和工作循环
吸气 压缩 做功 排气
(2)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
Q放＝Q吸
m1=Q放/q = 1.2×106J/(1.2×107J/kg)=0.1kg
5、热机的效率
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。 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。
燃料燃烧释放的能量用来开动热机， 这些能量不会全部用来做有用功。 热机效率：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。
你猜想：汽油机、柴油机的效率 大约是多少？猜猜看！ 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？
提高热机效率的途径和方法：