搜索
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“白汽”产生说明: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.能量转化：内能转化为机械能应用：热机（将内能转化为机械能的机械）一、内能的利用：3、热机将内能转化为机械能的机器燃料的化学能转化为内能，内能转变成机械能水蒸气使机械获得动力。第四节热机一、热机的种类：蒸汽机内燃机喷气发动机火箭等1、内燃机：燃料直接在气缸内燃烧产生动力的热机。常见的内燃机：汽油机柴油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排气门曲轴(2)柴油机的构造排气门进气门喷油嘴汽油机和柴油机：构造：对实物说明；区别：汽油机有火花塞，柴油机有喷油嘴；原理：让燃料在气缸内燃烧产生高温高压的燃气来推动活塞来做功。吸入气缸工作物质：汽油机的是空气和汽油的混合物。柴油机的是纯空气、利用内能做功。能量转化：内能转化为机械能．活塞在气缸的一端运动到另一端叫做一个冲程吸气压缩做功排气内燃机的冲程和工作循环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汽油和空气进气门打开，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。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。汽油机工作原理思考：1.在四个冲程中，哪些冲程发生能量的转化？压缩冲程：机械能内能做功冲程：机械能内能2.哪个冲程获得动力？做功冲程3、一个工作循环由四个冲程组成，每个工作循环活塞往复运动二次，曲轴和飞轮转动二周，对外做一次功•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。柴油机的构造喷油嘴进气门活塞连杆排气门气缸曲轴(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。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。1、这是什么冲程？2、吸入什么物质？1、这是什么冲程？2、把什么能转化为什么能？1、这是什么冲程？2、把什么能转化为什么能？3、点火装置叫什么？1、这是什么冲程？2、排出什么物质？吸气冲程汽油和空气打开，关闭。活塞由向运动，汽油和空气组成的燃料混合物从进气门吸入气缸。进气门排气门上端下端跟踪练习压缩冲程进气门和排气门都，活塞向运动，燃料混合物被压缩，增大，升高机械能转化为。关闭上压强温度内能跟踪练习做功冲程在压缩冲程末尾，产生电火花，使燃料猛烈燃烧，产生高温高压的燃气，推动活塞运动，并通过连杆带动曲轴转动。内能转化为。跟踪练习火花塞向下机械能排气冲程燃烧后的废气关闭，打开，活塞运动，把废气排出气缸。跟踪练习进气门排气门向上在压缩冲程末尾，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。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。点火方式：压燃式点火方式：引燃式柴油机汽油机汽油机于柴油机的区别：汽油机柴油机结构气缸顶部有火花塞气缸顶部有喷油嘴工作原理吸入空气和汽油的混合物吸入空气压缩温度很高压缩温度极高点燃式压燃式效率低效率高不同点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。汽油机与柴油机的相同点：一个循环四个冲程作功一次转动两圈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。相同点汽车在开动前，是如何使内燃机起动的？答：通过外力先使飞轮和曲轴转动起来，由曲轴通过连杆带动活塞运动，消耗机械能来帮助内燃机完成吸气、压缩两个冲程内燃机一旦开始做功，内能就会转化成曲轴的机械能。这时曲轴获得的机械能一部分通过做功，一部分通过飞轮（与曲轴相连的质量较大的轮子）保存起来。然后依靠飞轮的惯性再反过来向外输出带动曲轴转动，靠消耗飞轮的机械能完成排气以及下一循环的吸气、压缩。这样内燃机就可连续工作下去了。在做功冲程燃气对活塞做功，内能转化为机械能。其余三个冲程靠消耗飞轮的机械能来完成.跟踪练习1.一个工作循环有个冲程，飞轮转动周，对外做功次，活塞往复运动次，其他冲程靠飞轮的惯性完成。2.在汽油机工作的四个冲程中，内能最大的冲程是＿＿＿＿＿。内能最小的冲程是＿＿＿＿＿。四二一二做过冲程吸气冲程二、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，这些能量不会全部用来做有用功。思考：在内燃机中，燃料所释放的能量都到哪里去了？做有用功的能量废气带走的能量汽缸散热及摩擦损失的能量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%。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/(kg·0C)×5kg×600C=1.26×106J；Q放＝Q吸m1=Q放/q=1.2×106J/(1.2×107J/kg)=0.1kg