3循环分析与能量利用
热机和循环过程的效率分析
热机和循环过程的效率分析热机是利用热量转化为功的装置，广泛应用于各个领域，如汽车发动机、电厂的蒸汽涡轮机等。
循环过程是热机运行的基本方式，包括循环过程中的各个步骤和所涉及的热与功的转化。
本文将对热机的效率以及循环过程的效率进行详细分析。
一、热机效率的定义和计算公式热机效率是衡量热机能量利用效率的重要指标。
热机的效率定义为输出的功与输入的热量之比，计算公式如下：η = W/QH其中，η代表热机效率，W表示输出的功，QH表示输入的热量。
热机效率的计算需要考虑热机循环过程中涉及到的各个步骤和热量的转化情况。
在实际运行中，由于能量转化过程中会存在能量损失，所以热机的效率一般小于1。
二、理想热机的效率理想热机是指在假设条件下完全没有能量损失的热机。
根据热力学的理论分析，理想热机的效率只取决于热源的温度差异，与具体的工作物质无关。
在热力学中，理想热机的效率可以通过卡诺热机的效率来进行计算。
卡诺热机是一种理想化的循环过程，由绝热过程和可逆等温过程组成。
卡诺热机的效率只与热源的温度有关，计算公式如下：ηC = 1 - TL/TH其中，ηC代表卡诺热机的效率，TL表示低温热源的温度，TH 表示高温热源的温度。
三、热机实际效率与卡诺热机的关系热机实际效率是指在实际运行中考虑了能量损失的情况下的效率。
与理想热机不同，热机实际效率与工作物质的特性、循环过程的细节都有关系。
热机实际效率与卡诺热机的效率之间存在一定的关系。
根据卡诺定理，不管工作物质的种类如何，任何一台工作在相同高温和低温热源下的热机的效率都不会超过卡诺热机的效率。
这是因为卡诺热机是一种完全无损耗的理想化循环过程，所以其效率是热机能够达到的上限。
实际工程中的热机效率一般不会达到卡诺热机的效率。
这是因为在热机的循环过程中会涉及到各种能量损失，如机械摩擦、热量散失等。
为了提高热机的效率，需要通过改进设计和运用高效的工作物质等手段。
四、循环过程的效率循环过程的效率是指在热机循环过程中能量转化的效率。
循环经济的3r原则是指
循环经济的3r原则是指: 减量化、再利用、再循环。
1、减量化(reduce) 原则：它要求在生产过程中通过管理技术的改进。
减少进入生产和消费过程的物质和能量。
减量化原则要求产品的包装应该追求简单朴实，而不是豪华浪费，从而达到减少废弃物排放的目的。
2、再使用(reuse) 原则：通过再利用，人们可以防止物品过早成为垃圾。
在生产中，要求制造产品和包装容器能够以初始的形式被反复利用，尽量延长产品的使用期；鼓励再制造工业的发展。
3、再循环(recycle) 原则:要求尽可能地通过对“废物”的再加工处理(再生)使其作为资源，制成使用资源、能源较少的新产品而再次进入市场或生产过程，以减少垃圾的产生。
二、循环经济的定义循环经济是旨在最小化资源投入以及废物和排放产生的经济模型。
循环经济旨在在有限资源的使用，逐步过渡到可再生资源以及在使用寿命结束时回收材料和产品方面达到最大效率。
此外，它的目标是重建所有可用的资本类型，包括金融，人力，社会和自然资本。
本质上，循环经济描述了一种再生经济体系。
简而言之，循环经济是一种闭环的经济系统，其中原材料，组件和产品的价值尽可能降低，使用可再生能源，并且系统思考是核心。
下文将更详细地解释此定义。
定义的发展科学文献和专业杂志中使用了100多种不同的循环经济定义。
由于存在许多不同的研究人员和专业人士，因此使用了许多不同的定义。
科学哲学家强调这一概念的方面不同于金融分析师。
定义的多样性也使圆度的测量变得更加困难。
定义通常侧重于原材料的使用或系统更改。
专注于资源使用的定义通常遵循3-R方法：●减少（最少使用原材料）●重用（产品和组件的最大重用）●回收（原材料的高质量再利用）总之，循环性的概念具有深厚的历史和哲学渊源。
反馈的概念，在现实世界的系统中是循环的，它是古老的，并且在各种哲学流派中都有回响。
第二次世界大战后，它在工业化国家得到了复兴，当时基于计算机的非线性系统研究的出现明确地揭示了我们所生活的世界的复杂，相互联系且因此无法预测的性质–更像是新陈代谢而不是机器。
2022-2023学年 必修一 浙科版 生态系统中的物质能被循环利用 课件(80张)
核心归纳
1.碳循环相关知识点小结 (1)存在形式 ①非生物环境中：CO2和碳酸盐。 ②生物群落内部：含碳有机物。 (2)流动形式 ①生物群落与非生物环境之间：CO2。 ②生物群落内部：含碳有机物。
(3)进入生物群落的途径 ①光合作用。 ②化能合成作用。 (4)返回非生物环境的方式 ①生产者、消费者的呼吸作用。 ②分解者的分解作用。 ③化石燃料的燃烧。
3.以碳循环为例概括物质循环的特点。 提示 物质循环具有全球性和循环往复运动的特点。
4.同碳元素一样，氮在生物群落和非生物环境之间也是不断循环的。为 什么还要往农田中不断地施加氮肥呢？ 提示 农田是人工生态系统，是以提高农作物的产量，使能量更多地流 向人类，满足人类需要为目的的。农田土壤中氮的含量往往不足以使作 物高产，加之农产品源源不断地自农田生态系统输出，其中的氮元素并 不能都归还土壤，所以需要施加氮肥。这与物质循环并不矛盾。
(2)碳元素是如何进出生产者、消费者和分解者的(以什么形式、通过哪种 生命活动、形成哪些产物等)? 提示 非生物环境中的碳元素以二氧化碳的形式通过光合作用形成有机 物进入生产者体内；消费者通过捕食，使食物中的有机物进入消费者体 内；生产者、消费者残体和排出物中的有机物可以被分解者分解利用。 生产者、消费者和分解者都通过呼吸消耗，将有机物分解为二氧化碳等， 使碳元素返回非生物环境。
√D.物质在循环过程中不断递减
物质循环的实质为组成生物体的C、H、O、N、P、S等元素在生物 圈这个最大的生态系统中循环往复运动，在这个过程中物质是守恒的。
2.如图是自然界碳循环的简图，据图分析，下列叙述错误的是 A.甲为分解者，乙为消费者，丙为生产者 B.①②③表示CO2通过甲、丙、乙的呼吸作用进入大气中 C.④主要表示大气中CO2通过光合作用进入生物群落
热力学知识：热力学中的两大热学循环和三大热学过程
热力学知识：热力学中的两大热学循环和三大热学过程热力学作为物理学的一个分支，研究的是与能量转换和热流相关的问题，常常用于分析热力学循环和热学过程。
在热力学中，有两大热学循环和三大热学过程，它们对能源转换、环境保护和工业生产等方面都具有很大的影响。
一、两大热学循环热学循环是指在某种工质内进行加热、膨胀、冷却和压缩等过程后，以达到某种特定的目的的一种过程。
当我们讨论热力学循环时，通常指的是两种最常见的热学循环，即卡诺循环和布雷顿循环。
1.卡诺循环卡诺循环是一种被认为是最理想的热力学循环，因为它有最高的效率。
卡诺循环由两种等温过程和两种等熵过程组成。
这种循环通常被用来描述热量机的理论效率，也可以用来与实际的热力学循环进行比较。
卡诺循环的方程可以表示为：效率= 1 - （T2 / T1）其中，T1和T2分别表示循环中的高温和低温。
卡诺循环的主要优点是，如果实际循环可以接近卡诺循环，那么它可以达到很高的效率。
但是，卡诺循环不可逆和理论性质使它不能够应用于实际应用中。
2.布雷顿循环布雷顿循环是一种最常见并且应用最广泛的热力学循环，广泛应用于汽车引擎、电力厂和空调等领域。
布雷顿循环由四个不同的过程组成，包括等压加热、等压膨胀、等温冷却和等温压缩。
布雷顿循环的方程可以表示为：效率= （燃料的高位热值-废气传出热量）/燃料的高位热值二、三大热学过程热学过程是指在恒定的压强和体积下，引入或使系统中的热量流失的过程。
在热力学中，有三种最常见的热学过程，分别是等容过程、等压过程和等温过程。
1.等容过程等容过程（也称为等体积过程）是指在恒定的体积下，将热量引入系统或让系统中的热量流失的过程。
例如，加热密封容器中的气体就可以被认为是一个等容过程，因为容器的体积是不变的。
2.等压过程等压过程（也称为等压加热或等压膨胀过程）是指在恒定的压强下，引入或使系统中的热量流失的过程。
例如，让气体在一个搅拌锅内加热，使气体的内部压强不变，即为等压过程。
生态系统的能量流动和物质循环
第九单元 生物与环境
2.(必修 3 P96 图 5—9 改编)如图是某湖泊的能量金字塔，下列
相关描述不正确的是( B )
A．a、b、c、d 表示不同的营养级 B．a、b、c、d 之间形成一条 a 到 d 的食物链 C．a、b、c、d 的大小表示不同的营养级所得到的能量的多少 D．a、b、c、d 的大小变化体现了能量流动逐级递减的特点
栏目 导引
第九单元 生物与环境
1．(必修 3 P94 图 5—7 改编)如图为生态系统中能量流动示 意图，①②③④⑤⑥各代表一定能量，有关叙述正确的是 ( D)
A．从能量关系来看①＝②＋⑤ B．⑥都属于初级消费者的同化量 C．分解者获得的能量最少 D．③/②代表初级消费者流入次级消费者的能量传递效率
第九单元 生物与环境
第42讲 生态系统的能量流动和物质循环
[考纲点击] 应用(Ⅱ)
生态系统中物质循环和能量流动的基本规律及
一、生态系统的能量流动
第九单元 生物与环境
生态系统能量流动示意图
1．补充图中标号代表的内容
甲：__生__产_者__________，乙：___初__级_消__费_者______，
栏目 导引
第9章 生物与环境
3．生态金字塔——能量流动模型
类型 能量金字塔
项目
数量金字塔
生物量金字塔
形态
特点
正金字塔形
一般为正金字塔 一般为正金字塔
形,有时会出现 形,有时会出现
倒金字塔形
倒金字塔形
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第9章 生物与环境
类型 能量金字塔
项目 能量沿食物链
象征含 流动过程中具 义 有逐级递减的 特性
汽车发动机原理第1章动力经济性指标
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发动机可编构辑pp造t 图
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2、活塞作功
规定： ◎工质对活塞 作功为正功 ◎活塞对工质 作功为负功
Pa
Pr
P
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3、示功图定义
定义：发动机汽缸内工质压力p随汽缸容积v（或 曲轴转角φ）的变化曲线称为示功图（如图1-1，是最
Engine Fundamental”, J.B.Heywood
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第一篇 动力输出与能量利用
◎主要讲述发动机的动力性和经济性 ◎能源是世界5大问题之一，汽车发动 机的最高热效率一般＜40%。
内容组成：
1章 动力经济性指标与影响因素
2章 燃料与工质
3章 循环分析与能量利用
4章 换气过程与循环充量
（有些书上仅给出结果，忽略W3）
（7）总指示功—不考虑泵气损失时的指示功，
（即有可能得到的最大指示功，也称热力学指示功） W1+W3≈W1
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5、增压四冲程发动机的示功图分析
对于增压机有：进气压力Pb＞ 排气压力Pk＞大气压力 P0 因而：
（1）理论泵气功=（ Pb - Pk ） •Vs， （2）泵气损失功= 阴影面积
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1.2 动力经济性能指标
1、指示指标与有效指标
（1）以工质对活塞作功为计算基准的指标称为指示指标；
◎基于示功图算出，用于评价热-功转换过程的优劣
（2）以曲轴输出功为计算基准的指标称为有效指标
高中生物选择性必修2(学案+练习)：3-3 生态系统的物质循环
高中生物选择性必修2（学案+练习）3.3 生态系统的物质循环课程标准素养要求1.分析生态系统中的物质在生物群落与无机环境之间不断循环的规律。
2．举例说明利用物质循环规律，人们能够更加科学、有效地利用生态系统中的资源。
3．阐明某些有害物质会通过食物链不断地富集的现象。
1.生命观念：通过学习物质循环和能量流动的关系使学生建立物质与能量观。
2．科学思维：运用演绎与推理思维，分析物质循环的特点以及物质循环与能量流动的关系。
3．社会责任：认同生物富集的成因和危害，了解保护环境的必要性和迫切性。
一、碳循环1．碳循环2．物质循环(1)概念：组成生物体的碳、氢、氧、氮、磷、硫等元素，都在不断进行着从非生物环境到生物群落，又从生物群落到非生物环境的循环过程。
(2)特点①具有全球性，因此又叫生物地球化学循环。
②循环往复运动。
[提醒]物质循环中所说的“生态系统”并不是一般的生态系统，而是指地球上最大的生态系统——生物圈，因此物质循环具有全球性。
二、生物富集[提醒]人是生物富集的最大受害者。
三、能量流动和物质循环的关系1．联系(1)二者同时进行，彼此相互依存，不可分割。
(2)物质是能量的载体，能量是物质循环的动力。
[提醒]物质循环利用，能量单向流动、不可循环，所以不能说能量伴随着物质循环而循环。
2．区别在物质循环过程中，非生物环境中的物质可以被生物群落反复利用；能量流动在流经生态系统各营养级时，是逐级递减的，而且流动是单方向不循环的。
(1)沼渣、沼液作为肥料还田，使物质能够循环利用。
()(2)参与循环的物质是组成生物体的各种化合物。
()(3)碳循环在生物群落内部以二氧化碳的形式进行。
()(4)化石燃料的大量燃烧是造成温室效应的主要原因。
()(5)生物富集的物质会沿着食物链、食物网在生物体内聚集，营养级越高，浓度也越高。
()(6)碳元素在非生物环境与生物群落之间传递时，只有生产者与非生物环境之间的传递是双向的，其他成分间都是单向的。
热水循环系统的能量效率和损耗分析
热水循环系统的能量效率和损耗分析热水循环系统是现代建筑中常用的一种供热方式，通过将热水从热源处输送到用热点，再从用热点回输送到热源处循环使用，以提高供热的效率和方便用户使用。
然而，热水循环系统也存在一定的能量损耗问题，影响着系统的能量效率。
本文将从热水循环系统的组成结构、运行原理以及能量损耗等方面进行分析。
首先，热水循环系统包括热源、热水管道、循环泵和用热点等组成部分。
热源可以是锅炉、热水器等，通过加热水使其达到一定的温度；热水管道将热水从热源输送到用热点，需要保证管道的绝热性以减少能量损耗；循环泵则起到将冷水从用热点回输送到热源处循环使用的作用。
而用热点可以是浴室、厨房等，通过接收热水来满足用户的用水需求。
其次，热水循环系统的运行原理决定了其能量利用的效率。
当用户需要热水时，循环泵将冷水从用热点回输送到热源处，经过加热后再通过热水管道输送到用热点。
这个过程中，热水的能量会逐渐散失，其中的能量损耗主要包括三个方面：管道散热损耗、泵能耗和热源启停损耗。
管道散热损耗是由于管道在输送过程中受到环境温度的影响而发生的能量损失。
管道的散热损耗与管道的材质、管道的绝热性能以及管道的长度等因素有关。
因此，在设计和施工过程中，需要选择合适的材质和采取绝热措施来降低管道散热损耗。
泵能耗是指循环泵在运行过程中消耗的能量。
循环泵需要消耗一定的功率来推动冷水循环，这部分能量并未直接用于供热，因此属于能量损耗。
为降低泵能耗，可以选择合适的泵型号和设计合理的系统工况，以减少能量的浪费。
热源启停损耗是指热源在启停过程中产生的能量损失。
在热水循环系统的运行中，由于热源的启动和停止都需要消耗一定的能量，这部分能量并未用于供热。
因此，为降低热源启停损耗，可以通过合理的热源管理和控制策略来减少能源的浪费。
总的来说，热水循环系统的能量效率主要受到管道散热损耗、泵能耗和热源启停损耗的影响。
在设计和施工中，我们需要注意选择合适的管道材质和绝热措施，选择合理的泵型号和系统工况，以及合理的热源管理和控制策略，来降低能量的损耗。
生态系统的物质循环和能量流动教案
生态系统的物质循环和能量流动教案第一章：引言教学目标：1. 理解生态系统的概念。
2. 掌握生态系统中物质循环和能量流动的关系。
教学内容：1. 生态系统的定义和组成。
2. 物质循环和能量流动的概念。
3. 物质循环和能量流动在生态系统中的重要性。
教学活动：1. 引入生态系统的概念，引导学生思考生态系统的组成和作用。
2. 讲解物质循环和能量流动的定义，并通过实例解释其在生态系统中的运作。
3. 讨论物质循环和能量流动在生态系统中的重要性，引导学生思考其对生物圈的影响。
作业：1. 复习生态系统的定义和组成。
2. 思考物质循环和能量流动在生态系统中的作用。
第二章：物质循环教学目标：1. 理解物质循环的概念和过程。
2. 掌握物质循环在生态系统中的作用。
教学内容：1. 物质循环的定义和过程。
2. 物质循环的主要途径。
3. 物质循环在生态系统中的作用。
教学活动：1. 复习物质循环的定义，引导学生思考物质循环的过程。
2. 讲解物质循环的主要途径，如水循环、碳循环等，并通过实例解释其在生态系统中的运作。
3. 讨论物质循环在生态系统中的作用，如养分循环、生物地球化学循环等，引导学生思考其对生物圈的影响。
作业：1. 复习物质循环的定义和过程。
2. 思考物质循环在生态系统中的作用。
第三章：能量流动教学目标：1. 理解能量流动的概念和过程。
2. 掌握能量流动在生态系统中的作用。
教学内容：1. 能量流动的定义和过程。
2. 能量流动的途径和形式。
3. 能量流动在生态系统中的作用。
教学活动：1. 复习能量流动的定义，引导学生思考能量流动的过程。
2. 讲解能量流动的途径和形式，如食物链、食物网等，并通过实例解释其在生态系统中的运作。
3. 讨论能量流动在生态系统中的作用，如能量转换、能量传递等，引导学生思考其对生物圈的影响。
作业：1. 复习能量流动的定义和过程。
2. 思考能量流动在生态系统中的作用。
第四章：物质循环和能量流动的关系教学目标：1. 理解物质循环和能量流动之间的关系。
热力学循环的效率分析卡诺循环与热力学效率的关系
热力学循环的效率分析卡诺循环与热力学效率的关系热力学循环的效率分析：卡诺循环与热力学效率的关系热力学循环是能量转换系统中的重要理论框架，通过进行能量的转化和传递，实现工作的目的。
在能量转换过程中，热力学效率是衡量系统能量利用率的重要指标之一。
卡诺循环作为理想化的热力学循环，具有最高的热力学效率，通过分析卡诺循环与热力学效率的关系，可以深入理解热力学循环系统的工作原理与性能表现。
一、热力学循环与能量转换热力学循环是指在一定的压力、温度和物质条件下，能量在系统中从一个状态转移到另一个状态并最终返回原状态的过程。
它可以应用于各种能源装置，如燃烧机械、蒸汽发电机和制冷设备等。
热力学循环通过吸收热量、产生功和释放废热的方式，实现能量的转换和利用。
二、热力学效率的定义热力学效率是指系统从热源吸热到做功，并向冷源排热的能量转换效率。
它是用来衡量系统能量转换利用率的重要指标。
热力学效率（η）可以用以下公式表示：η = (W/QH) × 100%其中，W表示系统所做的功，QH表示系统从热源吸收的热量。
三、卡诺循环的原理卡诺循环是一种理想化的热力学循环，在可逆过程的基础上建立起来，用于分析热力学循环的极限性能。
卡诺循环由两个等温过程和两个绝热过程组成，其过程如下：1. 等温膨胀过程：系统与高温热源接触，吸热并膨胀；2. 绝热膨胀过程：系统与外界绝热隔离，膨胀而不吸收或释放热量；3. 等温压缩过程：系统与低温热源接触，释放热量并压缩；4. 绝热压缩过程：系统与外界绝热隔离，压缩而不吸收或释放热量。
卡诺循环在理论上具有最高的热力学效率，其热力学效率可以通过以下公式计算：ηC = 1 - (TL/TH)其中，ηC为卡诺循环的热力学效率，TL为低温热源的温度，TH为高温热源的温度。
四、卡诺循环与热力学效率的关系卡诺循环与热力学效率之间存在着紧密的关系。
根据公式ηC = 1 - (TL/TH)，我们可以得出以下结论：1. 当低温热源的温度接近绝对零度时，卡诺循环的热力学效率接近100%，即效率达到极限；2. 随着高温热源温度的升高或低温热源温度的降低，卡诺循环的热力学效率将增加；3. 卡诺循环的热力学效率与热源温度之间存在着线性关系，即热源温度越高，热力学效率越低。
苏科版八年级物理教案：2.5水循环
教案：苏科版八年级物理——2.5水循环一、教学内容1. 介绍水循环的定义、意义及其在自然界中的重要作用。
2. 解析水循环的主要环节：蒸发、凝结、降水、径流等。
3. 探讨地表水、地下水、大气水和冰雪水的相互转化关系。
4. 分析水循环过程中的能量变化及其对生态环境的影响。
二、教学目标1. 理解水循环的概念及其在自然界中的重要性。
2. 掌握水循环的主要环节及其转化关系。
3. 了解水循环过程中的能量变化，认识其对生态环境的影响。
三、教学难点与重点重点：水循环的概念、意义及其主要环节。
难点：水循环过程中的能量变化及其对生态环境的影响。
四、教具与学具准备教具：多媒体课件、黑板、粉笔。
学具：教材、笔记本、文具。
五、教学过程1. 实践情景引入：通过展示一组关于我国水资源利用与保护的图片，引导学生关注水资源问题，从而导入本节课的内容。
2. 知识讲解：（1）介绍水循环的定义、意义及其在自然界中的重要作用。
（2）解析水循环的主要环节：蒸发、凝结、降水、径流等。
（3）探讨地表水、地下水、大气水和冰雪水的相互转化关系。
（4）分析水循环过程中的能量变化及其对生态环境的影响。
3. 例题讲解：通过分析一道关于水循环过程的例题，帮助学生巩固所学知识。
4. 随堂练习：设计一些关于水循环的练习题，让学生在课堂上完成，以检验其学习效果。
5. 课堂互动：鼓励学生就水循环的相关问题进行提问、讨论，提高其课堂参与度。
六、板书设计板书内容主要包括水循环的定义、意义、主要环节及其转化关系、能量变化和对生态环境的影响。
七、作业设计作业题目：1. 请简述水循环的概念及其在自然界中的重要性。
2. 列举出水循环的主要环节，并简要说明它们之间的关系。
3. 分析水循环过程中的能量变化，认识其对生态环境的影响。
答案：1. 水循环是自然界中水分在地球表面及其上空不断循环的过程，它对维持全球水量平衡、调节气候、促进地表物质迁移和能量转换等具有重要意义。
2. 水循环的主要环节包括蒸发、凝结、降水、径流等。
能量流动与物质循环的关系
三、信息传递在农业生产中的应用
讨论：信息传递在农业生产中的应用有 哪些？
1.提高农产品或畜产品的产量
例1
利用模拟的动物信息吸引大量的传粉动物，可 以提高果树的传粉效率和结实率。P108相关信息
例2
养鸡业在给鸡增加营养的基 础上延长光照时间，可以提高 产蛋率。
10:01
三、信息传递在农业生产中的应用 2.对有害动物进行控制
太阳
太阳每天照射到地球的能量，大约只 有1%以可见光的形式，被绿色植物利 用，通过光合作用转化成化学能，固 定在有机物中。
生产者固定 的太阳能
自身呼吸以热能散失 遗体、 分解者 残枝败叶 被初级消费者摄食（下传）
能量流经第二营养级时的分流情况总结如下：
由上图可知：流入某一营养级的一定量的能量在一定 时间内的去路可有四条：①自身呼吸消耗；②流入下一营 养级；③被分解者分解利用；④未被自身呼吸消耗，也未 被下一营养级和分解者利用，即“未利用”。如果是以年 为单位研究，这部分的能量(即d)将保留到下一年。
• • • • • •
⑤碳返回无机环境的途径： a.生产者、消费者的呼吸作用 b.分解者的分解作用 c.化石燃料的燃烧 ⑥碳由生物群落回到无机环境的形式：CO2 ⑦碳在无机环境和生物群落间循环的主要 形式：CO2
A:大气中二氧化碳库 D：生产者 F:初级消费者 E：次级消费者 B：三级消费者 C：分解者
四、能量金字塔P96
营养级和能量的关系（反比）
三级消费者（第四营养级） 次级消费者（第三营养级） 初级消费者（第二营养级） 生产者（第一营养级）
湖泊生态系统能量金字塔
三、生态金字塔
（ 1 ） 能量金字塔、数量金字塔、生物量金字塔三者都是用来说明 食物链中能量流动的情况，三者统称为生态金字塔。 能量金字塔 数量金字塔 生物量金字塔
高中生物人教版选择性必修二学案33生态系统的物质循环
第3节 生态系统的物质循环1. 概述生态系统的物质循环过程2. 通过分析生物富集的过程，说明生物富集的危害，认同应采取措施减少危害3. 说明能量流动和物质循环的关系4. 尝试探究土壤微生物的分解作用一、碳循环基础梳理1. 碳循环的过程示意图2. 碳循环的特点： 、3. 碳循环具有全球性的原因：由于二氧化碳能够随着 在全球范围内进行，因此，碳循环具有全球性4. 水圈调节大气总碳含量的机理：大气中二氧化碳含量增加，水圈中的二氧化碳含量 ；如果大气中二氧化碳发生局部短缺，水圈中的二氧化碳5. 物质循环的概念：组成生物体的碳、氢、氧、氮、硫等元素，都在不断进行着从 到 又从 到 的循环过程，这就是生态系统的物质循环1、 1. 碳循环只有生产者与非生物环境之间的传递是双向的（ ）2. 生物圈通过碳循环实现碳元素的自给自足（ ）二、生物富集易错提示学习目标基础梳理1.参与生物富集的物质：2.生物富集的途径：（1）通过，从而被植物吸收而富集（2）通过，从而被植物吸收而富集（3）通过而富集3.生物富集的原因：进入生物体内的有害物质，形成稳定的化合物，不易被生物体分解或排除，从而积蓄在体内4.生物富集的概念：生物体从周围环境、某种元素或的化合物，使其在体内浓度的现象5.生物富集的特点：（1）（2）易错提示1.食物链和食物网是能量流动、物质循环和生物富集的渠道（）三、能量流动和物质循环的关系基础梳理1.能量流动和物质循环的关系：能量流动和物质循环是生态系统的主要功能，它们同时进行，彼此相互依存，不可分割。
能量的、、和2. ，都离不开物质的合成和分解等过程。
物质作为能量的，使能量沿着流动；能量作为，使物质能够不断地在生物群落和非生物环境之间。
3.能量与物质循环之间区别：在物质循环过程中，非生物环境中的物质可以被生物群落；能量流动则不同，能量在流经生态系统各营养级说，是4. ，而且流动是不循环的易错提示1.物质循环和能量流动是两个相对独立的过程（）2.物质是能量的载体，物质循环也可以让能量循环利用（）随堂训练1.生态系统的物质循环包括碳循环和氮循环等过程。
热力学循环过程的分析
热力学循环过程的分析热力学循环是指在封闭环境中从一定的初始状态开始，通过不同的热力学过程，最终返回到初始状态的过程。
这种过程与我们生活中的循环运动类似，必须保证始终守恒某些物理量才能完成一次完整的循环。
在热力学循环过程中，产生或消耗的能量量是我们最为关心的。
为了分析热力学循环过程，我们需要用到一些热力学基础知识。
一、热力学基础知识热力学是研究热现象和热能转移的学科，是物理学的一个分支。
热力学中最重要的量是热力学状态参量，包括温度、压力、体积和熵等。
热力学第一定律是能量守恒定律，它表明能量不会从无到有或从有到无地消失，但会在不同物质之间转换。
热力学第二定律则规定了自然界中不可逆的过程，如热量的自发传递和物质的自发流动等。
二、热力学循环的基本过程热力学循环中包括四个基本过程：等温过程、绝热过程、等压过程和等焓过程。
下面我们分别来介绍这些过程：1.等温过程等温过程是指在恒温条件下进行的过程。
在等温过程中，系统中的温度保持不变。
在经典物理学中，等温过程的温度是个常数，因此该过程恒为柱体状。
理想气体等温过程中，PV=常数，其中P为压强，V为体积。
2.绝热过程绝热过程是指在没有热量交换、热量不流出和不流入的条件下进行的过程。
绝热过程一般与体积变化或压强变化有关。
在绝热过程中，系统的内能不变。
绝热过程有助于提高热机的效率，因为无热量流入或流出意味着系统能够更充分地利用内部能量。
3.等压过程等压过程是指在恒定压力条件下进行的过程。
在等压过程中，系统的体积发生变化，但压力保持恒定。
理想气体等压过程中，V/T=常数，其中V为体积，T为温度。
4.等焓过程等焓过程是指在恒定焓的条件下进行的过程。
在这种过程中，系统的内能和体积会发生变化，但焓保持恒定。
等焓过程通常是指在常温常压下进行的过程，其中系统中的压强、温度和物质的摩尔数不发生变化。
三、热力学循环的类型热力学循环通常被分为几种类型，包括卡诺循环、斯特林循环和布雷顿循环等。
热力学循环与效率的分析
热力学循环与效率的分析热力学循环是热力学系统中能量传递和转化的过程。
在实际应用中，热力学循环被广泛用于发电厂、汽车发动机等能量转化装置，以及制冷和空调系统等能量传递装置。
本文将对热力学循环与效率进行详细的分析。
1. 热力学循环的基本原理在热力学循环中，能量从高温热源转移到低温热源。
根据热力学第一定律和第二定律，热力学循环遵循能量守恒和熵增原理。
常见的热力学循环包括Carnot循环、Rankine循环和Otto循环等。
2. Carnot循环Carnot循环是一个理想的热力学循环，由等温膨胀、绝热膨胀、等温压缩和绝热压缩四个过程组成。
Carnot循环的效率完全由高温热源和低温热源的温度差决定，效率为1-Tc/Th，其中Tc为低温热源温度，Th为高温热源温度。
3. Rankine循环Rankine循环是一种常用于蒸汽动力系统的热力学循环。
它由蒸汽发生器、汽轮机、冷凝器和泵四个主要部件组成。
在Rankine循环中，蒸汽在高温高压下膨胀，从而驱动汽轮机工作，然后被冷凝为水并输送回蒸汽发生器。
Rankine循环的效率取决于蒸汽发生器和冷凝器的温度差。
4. Otto循环Otto循环是一种常用于内燃机的热力学循环。
它由四个过程组成：吸入、压缩、燃烧和排出。
在Otto循环中，燃料和空气混合物在缸内燃烧产生推动力，驱动活塞向下运动，从而进行功的输出。
Otto循环的效率取决于压缩比和燃烧过程的效率。
5. 热力学循环的效率热力学循环的效率定义为所产生的有用功除以输入热量。
在实际应用中，热力学循环的效率通常低于理想循环效率。
各种损失机制，如热量散失、压力损失和摩擦损失等，都会导致循环效率降低。
因此，提高热力学循环的效率是一个重要的研究方向。
6. 提高热力学循环效率的方法为了提高热力学循环的效率，可以采用以下方法：（1）增加高温热源的温度；（2）降低低温热源的温度；（3）优化循环中的各个组件，减少能量损失；（4）采用热回收技术，将废热转化为有用的热能；（5）使用节能措施，减少能量的损耗。
食物链中的能量传递与物质循环分析
促进能量流动： 物质循环与能量 流动相互依存， 通过物质循环将 能量逐级传递， 维持生态系统的
能量平衡。
支撑生物多样性： 物质循环为各种 生物提供必要的 养分和能量，维 持生物种群的多 样性和生态平衡。
促进地球物质循环： 物质循环是地球自 然生态系统的重要 组成部分，对地球 表面的物质循环和 气候变化具有重要
影响。
PART FIVE
捕食者与猎物之间的相互关系
捕食者与猎物之间的数量关系
添加标题
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捕食者对猎物的选择与适应
添加标题
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捕食者对生态系统的影响
竞争定义：两种或多种生物相互争夺资源、空间和食物的现象。 竞争类型：直接竞争和间接竞争。 竞争结果：优势种群获得更多资源，劣势种群被淘汰或取代。 竞争在食物链中的作用：影响物种的数量和分布，维持生态平衡。
物质循环的途径：在食物链中，物质循环的途径主要包括生物的摄食、消化、排泄、呼吸等过程。 这些过程使得物质在食物链中不断循环流动，为生态系统中的生物提供所需的能量和营养物质。
物质循Байду номын сангаас的意义：物质循环在食物链中的体现是维持生态系统稳定的重要机制之一。通过物质循 环，生态系统中的生物能够实现能量的传递和物质的循环利用，从而保持生态系统的平衡和稳定。
捕捞和狩猎：过度捕捞和狩猎导致某些物种数量的急剧减少甚至灭绝
农业和畜牧业：大规模的农业和畜牧业活动导致生物多样性的减少和生态系统的破坏
城市化与工业化：城市化和工业化进程中，大量的生物栖息地被占用和破坏，导致生物种群 数量的减少
污染与废弃物排放：人类活动产生的污染和废弃物排放对水域、土壤和空气造成严重污染， 影响生物的生存环境
添加标题
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八年级生物下册《能量流动和物质循环》复习学案
八年级生物下册《能量流动和物质循环》复习学案八年级生物下册《能量流动和物质循环》复习学案学习内容：6－1－3能量流动和物质循环学习目标：1、分析生态系统中各种成分的能量关系，概述生态系统能量流动的特点2、以碳循环为例，说明生态系统物质循环的特点学习过程一、预习学案1、能量流动是指生态系统中能量的、和的过程。
2、能量流动渠道是通过依次传递。
3、一个营养级是指。
是生态系统的第一营养级。
4、生态系统中的生产者的能量来自，消费者的能量来自，分解者的能量来自。
5、生态系统中的能量去路：一、通过作用自身消耗，二、排泄物、尸体通过的呼吸作用散失，三、一部分能量通过流入到下一。
6、能量流动特点一是、。
二、传递效率大约为。
7、研究能量流动的目的是（1）使能量地流向的部分。
（2）实现能量的利用，提高。
8、生态系统中的物质循环是指，生态系统中组成生物体的从开始，经、和，又回到的循环过程。
9、生态系统的物质循环分为、、、等。
10、碳的存在以等形式存在于地球上，以的形式存在于大气中。
、二氧化碳进入生物体是通过绿色植物的作用将转化成有机物，使碳进入生物体，碳由生物体回到大气是由、和通过作用将体内的分解成二氧化碳。
12、动植物遗体沉积、埋藏经地质演化可转化为等化石燃料，这些化石燃料被利用，转变成。
、能量流动与物质循环不同点：能量流动是的，物质循环是的。
相同点：都是通过和实现的。
两者的联系是：两者密切，不可，是生态系统的两个过程。
二、探究学案1、生态系统的总能量是指什么？2、生态系统中能量的最终来源是？3、生态系统中第一营养级一般是由谁来充当的？第二营养级是谁来充当的？初级消费者又是由谁来充当的？4、在生态系统中的食物链一般不会太长的原因？一般有几个营养级？5、在一个正常的生态系统中第一营养级生物数量及所占能量与最高营养级生物数量及所占能量有何不同？6、最高营养级的生物如何实现获得足够的能量？7、碳在无机环境中是以什么形式进行循环的？碳在生物中界中又是以什么形式进行循环的？三、达标测试1、在一个生态系统中不可缺少的生物成分是A．生产者、消费者、分解者B．生产者、消费者C．生产者、分解者D．各级消费者2、生态系统的营养结构是指A．生产者B．生产者和消费者C．食物链和食物网D．生产者和分解者3、在水池生态系统中，属于第一营养级的生物是 A．浮游动物B．小鱼C．蓝藻D．细菌4、地球上所有的生态系统所需要的能量都来自A．生产者B．各级消费者C．太阳能D．化石燃料 5、生态系统的总能量就是A．生产者固定的太阳能总量B．各级消耗者所同化的总量C．分解者分解作用释放出来的总能量D．太阳能的总量6、进入生物群落中的碳，以二氧化碳的形式返回到大气中的途径是A．化石燃料燃烧B．生产者的呼吸作用C．消费者的呼吸作用D．分解者的分解作用7、能量流动和物质循环的关系是A．物质先循环能量后流动B．能量先流动物质后循环C．物质循环伴随着能量流动D．物质循环和能量流动无关8、生态系统中的碳循环首先依赖于A．绿色植物的光合作用B．动物的呼吸作用C．化石燃料的燃烧D．细菌的分解作用9、如果一个生态系统中有A、B、C、D四种生物，它们形成的营养结构中最稳定的是A．A→B→C→DB．A←B→CDC．A→B→CD．A→C→DBD10、从生态系统的组成成分看硝化细菌和蚯蚓属于A．生产者和消费者B．生产者和分解者C．分解者和消费者D．消费者和分解者、右图A表示的是一种鹰在一个群落中的情况，那么B可能代表的是什么？A、鹰的天敌B、是与鹰有互利共生关系C、群落中生产者D、是被鹰捕食的一个种群22、下图是以每个营养级生物的数量多少而绘成的金字塔，其中“1”、“2”、“3”分别代表第一、二、三个营养级的生物，下面哪条食物链与金字塔相符合①草②树③昆虫④兔⑤鸟⑥狼A．①→③→⑤B．①→④→⑥C．②→③→⑤D．①→③→⑥、下图为某草原生态系统食物网简图，请根据图示回答问题。
农业实验生态学实验报告(3篇)
第1篇一、实验目的1. 了解农业生态学的基本原理和方法。
2. 掌握农业生态系统中主要生态因子的测定方法。
3. 分析农业生态系统中的物质循环和能量流动。
4. 探讨农业生态系统可持续发展的途径。
二、实验内容1. 实验一：土壤肥力测定目的：了解土壤肥力对作物生长的影响，掌握土壤肥力测定的基本方法。
方法：（1）采集土壤样品，测定土壤pH值、有机质含量、全氮、速效磷、速效钾等指标。
（2）根据测定结果，评价土壤肥力状况。
结果：通过测定，发现实验土壤pH值为6.5，有机质含量为1.2%，全氮含量为0.12%，速效磷含量为10mg/kg，速效钾含量为100mg/kg。
根据测定结果，该土壤属于中等肥力水平。
2. 实验二：作物需水量测定目的：了解作物需水量对产量和品质的影响，掌握作物需水量的测定方法。
方法：（1）选择典型作物，如小麦、玉米等，在不同生育期进行水分测定。
（2）采用土壤水分快速测定仪测定土壤水分含量。
（3）根据作物需水量计算公式，计算作物需水量。
结果：通过测定，发现小麦在拔节期、抽穗期和成熟期的需水量分别为200mm、300mm和200mm。
玉米在拔节期、抽穗期和成熟期的需水量分别为150mm、300mm和150mm。
3. 实验三：农业生态系统物质循环和能量流动分析目的：了解农业生态系统中物质循环和能量流动的规律，探讨农业生态系统可持续发展的途径。
方法：（1）分析农业生态系统中的物质循环，如氮、磷、钾等营养元素的循环。
（2）分析农业生态系统中的能量流动，如太阳能、化学能等能量的转化和利用。
（3）结合农业生态系统实际情况，探讨农业生态系统可持续发展的途径。
结果：通过分析，发现农业生态系统中的物质循环和能量流动存在以下特点：（1）物质循环具有循环性、连续性和地域性。
（2）能量流动具有单向性、逐级递减性和非循环性。
（3）农业生态系统可持续发展的途径包括：合理施肥、科学灌溉、优化作物结构、推广生态农业技术等。
三、实验结论1. 土壤肥力是影响作物生长的重要因素，应根据土壤肥力状况进行合理施肥。
能量流动和物质循环课件八年级下册初二生物(济南版)
探究 二 生态系统的物质循环
能量流动
物质循环
形式 主要以有机物形式
比 较 特点 单向流动逐级递减
范围 生态系统的各营养级
组成生物体的化学元素在生物与 无机环境间反复循环
反复循环
生物圈
联系
能量流动和物质循环二者密切相关，不可分割，将生态 系统的各个成分联系成一个统一整体。
本课小结 二
一、生态系统的能量流动
一 生态系统的能量流动
呼吸作用
生命 活动
热能
摄食
同化
被兔子所同化的能 量,有哪些去向呢?
残骸 分解者
探究 一 生态系统的能量流动
生态系统能量流动图解
（热能） 呼 吸作用
生产者
初级消费 者
次级消 费者
三级
…
消费者
分解者
探究 一 生态系统的能量流动
能量流动的特点
1、单向流动 从第一营养级开始→第二营养级→第三营养级…(不可逆）
1、合理调整能量流动方向，使能量流向对人类最有益的部分 例如：农田除草、除虫
探究 一 生态系统的能量流动
能量流动的意义
2、实现能量的多级 利用，提高能量的利 用率。
例如：桑基鱼塘、秸 杆的多级利用等。
探究 一 生态系统的能量流动
走近生活：秸秆的利用
庄稼收割之后，很多农民在田内 焚烧秸秆。从能量利用的角度分 析，这种做法合理吗？为什么？ 你能设计一个合理利用的方法吗？
与
讨
食物链和食物网
论
7.能量流动的特点：（1）单方向的，不可逆的。
（2）并逐级递减。
探究 一 生态系统的能量流动
我来给“鸡妈妈”一个完美的解释。
探究 一 生态系统的能量流动
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三个环 从燃料化学能到输出功的能量转换 • 节：
、c、ף燃烧效率1 t、ף循环热效率2 mף机械效率、3 tף循环热效率 重点分析： • 机械损失
利用”废热“
3.1 发动机的热力过程与热机循环
• 建立了层次不同的三种模型 ： 1）理想循环与理想工质相结合的理论（空
气）循环模型； 2）理想循环与真实工质相结合的理想循环
• 原机型泵气损失功由实线 所示的封闭面积area表示
• 加大节气门开度或取消节 气门，而又维持原工况进 气量不变 ，进气门只需开 到a’点即可
• 节气门开大和进气时间缩 短使进气损失大为下降
• 泵气功将减少 ，效率提高
• 实现米勒循环的关键是可 变进气门行程的技术
柴油机米勒循环的应用
• 原机增压比1.4，中冷后进气 温度为38℃
等熵指数k也随之变化 2)真实工质的比热容还随多原子分子数的
多少而变化 2．工质的高温热分解作用
这一效应使燃烧放热的总时间拉长 ，降低 了热效率。 3．工质分子变化系数的影响 （总的影响不大 ） 4. 可燃混合气过量空气系数的影响
理想循环条件下汽、柴油机热效率的对比
• 考虑真实工质特性后，汽、柴油机热效率的 差距将进一加大 。分析如下：
理想循环热效率和平均指示压力的影
响因素的理论指导意义
1）实际内燃机开发的目标之一就是如何改
善内燃机的工作过程，使得提高。
2）关于内燃机燃烧过程的分配和控制的问 题。从理论上来说，增大燃烧速度，也 即增大，可以提高热效率和增加平均压 力，这正是所需要的，而实际上，往往 要受到实际情况的限制。但理论上的分 析为实际工作指出了方向。
• 1．工质向外传热的损失
1)压缩过程的传热
2)燃烧及膨胀过程传热
以上传热所引起的作功损失，约占总加热量 的6％左右，远小于冷却系统所带出的热量。 这是因为，冷却系散热量中，还包括了排出的 废气及附件摩擦损失的部分传热量，也包括了 工质向冷源正常排出的部分热量(大部分由废气 排出，如果系统绝热，则这些能量应全由废气 带出)。传热之所以引起作功损失，主要是与理 想循环绝热时相比，工质燃烧的平均温度下降， 致使系统热能的质量变差的缘故。
随温度、分子结构而变化 • 当混合气的过量空气系数小于1时，过浓部分的
燃料不燃烧放热
模型意义
1）凸显工质本身的影响 2）这一模型代表了经过人类努力所能达到
的理想水平（真实工质的特性不变，循 环本身，经过人们努力是可以逐步理想 化）
工质特性及其对热效率的影响
1．工质比热容变化的影响 1)真实工质的比热容随温度而改变，因而
无法实现，
米勒循环
• 具有混合放热模式的超膨胀发动机循环 • 米勒循环的实质是膨胀比大于压缩比
米勒循环的实现
米勒循环的实现
• 米勒循环实用时并不要求增大活塞冲程， 这样做在现生产中是难于实现。
• 根据实际情况，灵活控制进气终点，达 到该工况实现米勒循环的功效
汽油机米勒循环的应用
• 用于改善中、低负荷的经 济性能
1) 混合气形成和负荷调节方式的差别，汽 油机负荷愈低，过量空气系数愈浓，柴 油机则相反
2) 汽油机量调节，负荷愈低，进气量愈少， 残余废气系数愈高，柴油机则大致维
持不变，使汽油机燃烧速度降低
3) 汽油机高低负荷时工质燃烧后的温差要 比柴油机小，即低负荷仍保持较高温度。
3．4 真实工质的真实循环
真实工质的真实循环
也减少。
• 对于定压加热循环，当增大时，由于等压加热
的平均温度的升高小于等容放热的平均温度的
升高，因此热效率tp下降了，而增大后，吸热
量增加了，所以ptp有所增加。
预胀比的影响
5）初态压力pa 的影响
• pa即为工质进行热力循环的初始态压力， pa的变化对热效率没有影响，但可以改变 pt。 Pa增大， pt增大
3．6 发动机的能量分配与合理利用
发动机的热平衡
1-燃料的能量； 2-指示输出功率； 3燃气能量； 4 -排气损失；
5-传到气缸壁上的热量；
6-冷却水损失； 7-发动机本身的摩擦； 8-辅助机构驱动摩擦；
9-摩擦和辐射损失；10-效输出功率； 11-辐射热；
a-从残余废气回收的热量；
b-由气缸壁传给进气的热量；
• 六个方面的差距集中起来，仍使热效率 的降低接近或超过10个百分点。
• 实际生产、使用中，未必都能达到理想 的设计和匹配状况，差距更会加大。
3．5 机械损失与机械效率
• 机械损失功由机械摩擦功、附件消耗功、和泵 气损失功三部分组成。引入机械效率概念 ：
机械损失的组成
机械损失的测定方法
1．示功图法 直接在示功图上测算出净指示功再减去台架上测算得
3)压缩、膨胀反复进行的倒拖循环，由于不可逆损 耗和工质向周边的传热，压缩、膨胀线不重合的 封闭负功面积。在正常的燃烧动力功中已计人了 这种消耗，此处显然是重复计算(当然数值上有差 别)，增大了被测机械摩擦值。
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• 3．灭缸法
• 灭缸法本质上仍然是倒拖法。只不过是用 “N一1”缸的动力来反拖被灭的那一缸而已。 所以，理论上反拖法所具有的偏差，在灭缸 法中都会出现。但由于此法测定时的整机状 态更接近于真实情况，误差会相对小一些。
（燃料——空气循环）模型； 3）真实循环与真实工质的真实循环模型；
热力系统的近似简化
• 工质处于准平衡状态 ，过程为准静态过程 • 缸内无摩擦损失。
均认为是可逆过程
热机循环与热效率
t w q10 q1q1q2
1q2 q1
循环过程的简化及过程曲线的趋势
p-v图及T-S图
3.2 理想工质的理想循环
一定差别。
2、倒拖法(电机直接拖动法)
1)测试时发动机已处于非正常燃烧的工作状态，其 结果，一方面缸内压力低于正常值，活塞和缸套 的间隙又加大，致使机械摩擦值减小；但另一方 面，气缸温度低，润滑油粘度加大，又使摩擦增 加。——摩擦力与实际不符
2)由于工质温度低，密度加大，排气压力也增大， 使泵气损失增加。
q增 加1/大。q2时= c，on吸st、，放所热以量对之差tv 无增影加响，。故但ptv也由增于
压力升高比 的影响
4）预胀比的影响
• 预胀比只针对混合加热循环与定压加热循环 • 当增大时，对于混合加热循环，无论假定q1或
q2不变，在任一状态下，都使q2增大或q1减少，
因而都使得热效率tm减少，且平均指示压力ptm
• 将压比提高到2．0，则在相 同进气量条件下，进气门将
提前到a’点关闭
3)废气涡轮增压机型无法使用反拖法与灭缸法，因 为它们都破坏了增压系统的正常工作。油耗线法 也仅在低增压(增压压力<0．15MPa)机型中应用。 至于高增压机型，除示功图法外，尚别无良策。
影响机械效率的主要因素
1．转速(活塞平均速度)的影响
2．负荷的影响
3．润滑条件的影响 1）发动机结构的合理设计 2）润滑系和冷却系的正确运行 3）润滑油的合理选用
1）绝热指数k的影响
• 随着k值的增加，t增
加。随着工质温度的 升高，k值下降，因
而t也下降。
2）压缩比的影响
• 对于混合加热循环，可以先假定q1或q2相同，只是为便
于比较，而不是前提条件。当增大时，tm 增大，而从 ptm计算式中也可以判定,增大，ptm也增大。 • 对于定容加热循环，增大，tv增大，ptv也增大。 • 对于定压加热循环，，无论q1相同或q2相同，均使tp和
传热曲线图
• 2、燃烧提前的时间损失及后燃损失
汽油机通过调整点火提前角柴油机则通 过调整供油提前角来控制这一位置。任 何工况都存在最佳提前角
3、换气损失
• 一是排气门提削在b1点开启而造成的自由排气损失. • 二是排气过程中的泵气损失 （进、排气冲程曲线所包
围的面积）
4、不完全燃烧损失
已计入工质特性的影响之内
2)上述循环由特殊热力过程所组成：压缩及膨胀为绝 热等熵过程；加热及放热过程按等容、等压组合的不 同模式进行简化，常规放热过程一般都当做等容放热 来处理。
3)换气过程简化为气门在上、下止点瞬间开和关，无 节流损失，缸内压力不变的流入、流出过程。
理论循环的类型及参数表达式
• 混合加热循环，即萨巴特(Sabathe)循环 • 等容加热循环，即奥托(Otto)循环 • 等压加热循环，即狄塞尔(Diesel)循环
的有效功，即可求出机械损失功和机械效率。
1)由于上止点处缸内压力的变化非常平缓，因而示功图上上止 点的位置不易精确确定。而上止点位置的少许误差，会引起 净指示功值的很大误差，因为偏差角度对应的功值，恰巧正、 负变号。只有利用精密仪器，反复多次校正，才有满意结果。
2)多缸机各缸工作的不均匀性，使得同一循环各缸的参数值有
3）压提技高术pt的有效途径之一是提高pa，如增
3．3 真实工质的理想循环
• 模型构成、特点与意义 1）即中间模型 ：计人工质的真实特性，
而又将循环理想化的真实工质的理想循 环。 2）完全保持理论循环中有关循环的假定 3）工作过程的工质特性按真实情况考虑
工质特性的真实情况
• 工质是不同组分的混合物， • 高温条件下要进行各种化学反应而变更其成分 • 工质各组分的热力参数如比热容、等熵指数等，
自然吸气及增压机型发动机的 典型的理论循环示功图
循环参数及热效率、平均压力 的表达式
理想循环热效率和平均指示压力的影响因素
• 影响热效率和平均指示压力的因素有：
t=f（k，，，）
pt= f1（pa，k，，，）
• 借助于p–V、T–s图更能直观、形象地分析影 响关系
理想循环热效率和平均指示压力的影响因素
5、缸内流动损失
指压缩及燃烧、膨胀过程中，由于缸内气流(涡流与 湍流)所形成的损失缸内流动损失一般不会太大。除非 人为设计的强涡流、湍流工作的燃烧室，如柴油机涡 流室与预燃室，才会有较大影响。这一设计的目的是 牺牲部分动力经济性来换取其它性能，如高速性、噪 声、排放等性能的改善。