热机原课件.ppt

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1、复 习 ：2、 见 右 图现 象 :解 释 :说 明 ：1、 改 变 物 体 内 能 的 方 式 有 和 . 如 用 打 气筒 打 气 筒 壁 变 热 就 是 方 式 的 。人 们 利 用 内 能 能转 化 为 机 械 能 制造 出 了 热 机 .软 木 塞 冲 出 ， 管 口 有 “ 白 气 ” 产生 .水 蒸 汽 对 木 塞 做 功 ,内 能 减 少 ,它 的 温 度 下 降 ,水 蒸 汽 液 化 成小 水 珠 .内 能 可 以 转 化 为 机 械 能做 功 热 传 递压 缩 空 气 做 功 热 机 1、 了 解 什 么 是 热 机 及 四 冲 程 内 燃 机 的构 造 .2、 能 理 解

2、 和 描 述 汽 油 机 和 柴 油 机 的 工作 过 程 .3、 知 道 热 机 中 的 能 量 转 化 情 况 .4、 能 看 懂 四 冲 程 的 简 图 .学 习 目 标 自 主 练 习（ 可 和 同 学 们 讨 论 ） 1、 热 机 的 种 类 很 多 ， 例 如 、 、 、 喷 气 发 动 机 等2、 内 燃 机 根 据 燃 料 的 不 同 可 分 为 和 。3、 活 塞 在 汽 缸 内 往 复 运 动 叫 做 一 个 冲 程 。 多 数 汽 （ 柴 ）油 机 是 由 、 、 、 四 个 冲 程 的 不断 循 环 连 续 工 作 的 。4、 （ 以 汽 油 机 为 例 ） 吸 气 冲

3、 程 ： 进 气 门 ， 排 气 门 ，活 塞 向 运 动 ， 进 人 汽 缸 。 压 缩 冲 程 ： 进 气门 ， 排 气 门 ， 活 塞 向 运 动 ， 被 压 缩 。做 功 冲 程 ： 在 冲 程 结 束 时 ， 产 生 电 火 花 ， 使 燃料 猛 烈 燃 烧 ， 产 生 。 高 温 高 压 的 气 体 推 动 活 塞 向 运 动 ， 带 动 曲 轴 转 动 ， 对 外 。 排 气 冲 程 ： 进 气 门 ， 排 气 门 ， 活 塞 向 运 动 ， 把 排 出 气 缸 。5、 压 缩 冲 程 中 能 转 化 为 能 ， 做 功 冲 程 中 能 转 化 为 能 ， 冲 程 使 汽 车 获

4、 得 了 动 力 。 热 机 的 种 类 ： 蒸 汽 机内 燃 机喷 气 发 动 机火 箭 等 内 燃 机 的 种 类汽 油 机 柴 油 机 汽油机结构图 火 花 塞 活 塞排 气 门进 气 门 汽 缸 连 杆曲 轴 进 气 门 打开 ， 排 气门 关 闭 ，活 塞 由 上端 向 下 运动 ， 汽 油和 空 气 组成 的 燃 料混 合 物 从进 气 门 吸入 气 缸 。1 吸气冲程 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 。2 压缩冲程 在 压 缩 冲 程 未尾 ， 火 花 塞 产生 电 火 花 ， 使

5、燃 料 猛 烈 燃 烧 ，产 生 高 温 高 压的 燃 气 。 高 温高 压 燃 气 推 动活 塞 向 下 运 动 ，并 通 过 连 杆 带动 曲 轴 转 动 。3 做功冲程 进 气 门 关 闭 ，排 气 门 打 开 ，活 塞 向 上 运动 ， 把 废 气排 出 气 缸 。4 排气冲程 柴 油 机 的 构 造 及 工 作 原 理喷 油 嘴进 气 门活 塞连 杆 曲 轴气 缸排 气 门 吸 气 冲 程 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 。 空气 压 缩 冲 程 进 气 门 和 排 气 门 都 关 闭 ，活 塞 向

6、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 。 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 汽 车 在 开 动

7、 前 ， 是 如 何 使 内 燃 机 起 动 的 ？答 ： 用 外 力 先 使 飞 轮 和 曲 轴 转 动 起 来 ， 消耗 机 械 能 来 帮 助 内 燃 机 完 成 吸 气 、 压 缩 两个 冲 程 ， 直 至 到 做 功 冲 程 ， 做 功 冲 程 就 使活 塞 、 曲 轴 和 飞 轮 等 动 起 来 ， 然 后 依 靠 飞轮 的 惯 性 ， 完 成 排 气 以 及 下 一 循 环 的 过 程 。这 样 内 燃 机 就 可 连 续 工 作 下 去 了 。 1、 内 燃 机 工 作 时 ， 四 个 冲 程 周 而 复 始 ， 然 而只 有 第 三 个 冲 程 是 对 外 做 功 的 ， 其

8、 余 的 三 个冲 程 是 冲 程 ， 要 靠 装 在 曲 轴 上 的 大 飞 轮的 惯 性 来 带 动 的 。2、 四 冲 程 内 燃 机 一 个 工 作 循 环 活 塞 、 曲 轴 往复 两 次 ， 对 外 做 功 一 次3、 压 缩 冲 程 是 机 械 能 转 化 为 内 能 做 功 冲 程 是 内 能 转 化 为 机 械 能说 明 ： 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 ？ 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

9、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 冲 程 中 ， 活 塞 往 复 两 次 ， 飞 轮转 动 两 周 ， 做 功 一 次 。相 同 点 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

10、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 。 课 堂 练 习1、 完 成 资 料 P94的 4、 6 P95的 2、 3、 4、 52、 完 成 资 料 上 的 同 学 试 着 画 出 四 个 冲 程的 简 图 。（ 以 上 作 业 同 学 们 可 以 相 互 讨 论 完 成 ） 小 结v内 燃 机 的 工 作 原 理 ： 燃 料 燃 烧 ， 化 学能 转 化 为 内 能 ， 内 能 传 给 工 作 物 质 ，工 作 物 质 膨 胀 做 功 ， 将 内 能 转 化 为 机械 能

11、。v内 燃 机 的 构 造 汽 油 机 工 作 原 理 ， 柴 油机 的 工 作 原 理v内 燃 机 的 工 作 过 程 ： 吸 气 冲 程 -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 程小 结 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

12、 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 107J/m3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 )燃 料 燃 烧 释 放 的 能 量 用 来 开 动 热 机 ，这 些 能 量 不

13、 会 全 部 用 来 做 有 用 功 。 三 、 热 机 效 率 废 气 带走机 件 发热 散 失机 件 摩擦 损 失燃 料 燃 烧产 生 能 量 在 热 机 的各 种 能 量的 损 失 中 ,废 气 带 走的 能 量 最多 .设 法 利 用 热 机 废 气 的能 量 ， 是 提 高 燃 料 利用 率 的 重 要 措 施 。做 有用 功燃 烧不 完全 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 。蒸 气 机 效 率 最 低 ： 6%15%；汽 油 机 效 率 ： 20%30%；柴 油 机 效 率 ： 30%45%。

14、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） =4200J/(kg0C) 5kg 600C =1.26 106J；Q放 Q吸m 1=Q放 /q= 1.2 106J/(1.2 107J/kg)=0.1kg 例 题 ： 把 10kg40 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 有 50 被 水 吸 收 ）