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1、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。第1页/共47页二、内能的利用：1、直接加热物体:热传递第2页/共47页热机 做功转化 一、人类怎样利用内能（内能利用的途径）化学能（燃料）燃烧 内能 机械能 二、应用内能做功的机械 转化 热机 蒸汽机 蒸汽轮机 喷气发动机（空气式、火箭式）汽油机 柴油机 外燃机内燃机（燃料在气缸外燃烧）（燃料在气缸内燃烧）2、做功：各种热机1、加热：对外做功转移 各种炉具（家庭生活、工业生产）煤气机获得内能的途径：燃烧燃料第3页/共47页2、利用内能做功：二、内能的利用：内能转化为机械能燃料燃烧将化学能转化为内能，又通过做功将内能转化为机械能第4
2、页/共47页一、内能的利用：3、热机将内能转化为机械能的机器第5页/共47页蒸汽机火车第7页/共47页汽轮机第8页/共47页内燃机第9页/共47页内燃机第10页/共47页飞机上的喷气发动机第11页/共47页火箭上的喷气发动机第12页/共47页二、二、内燃机种类内燃机种类(1)(1)(1)(1)汽油机汽油机(2)柴油机第13页/共47页汽油机工作时，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。第14页/共47页1、汽油机的构造及工作原理：第15页/共47页 进气门打开，排气进气门打开，排气进气门打开，排气进气门打开，排气门关闭，活塞由上门关闭，活塞由上门关闭，活塞由上门关
3、闭，活塞由上端向下运动，汽油端向下运动，汽油端向下运动，汽油端向下运动，汽油和空气组成的燃料和空气组成的燃料和空气组成的燃料和空气组成的燃料混合物从进气门吸混合物从进气门吸混合物从进气门吸混合物从进气门吸入气缸。入气缸。入气缸。入气缸。1 吸气冲程第16页/共47页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 压缩冲程第17页/共47页在压缩冲程未尾，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 做功冲程第18页/共47页进气门关闭，排气门打开，活塞向上运动，把废气排出气缸。4 排气冲程第19页/
4、共47页吸气压缩做功排气1、在四个冲程中，哪些冲程发生 了能量的转化？2、哪个冲程使汽车获得了动力？3、哪个冲程排出了汽车的尾气？机械能转化为内能内能转化为机械能获 得动 力排出尾气一个工作循环第20页/共47页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.第21页/共47页 ；2、“四个冲程”中汽油机各部件运动情况冲程名称冲程名称进气门进气门排气门排气门活塞活塞向向燃料燃料火花塞火花塞吸气吸气压缩压缩做功做功排气排气打开打开底关闭关闭关闭关闭关闭关闭底顶顶压缩进气排气点火燃烧做功内能 获得动力的是 冲程。机械能内能（对外做功）。化学能 部件名称3、探究1：
5、能量转化情况（想想议议）；.排出汽车尾气的是 冲程。做功冲程机械能内能压缩冲程做功冲程做功排气7第22页/共47页四个冲程活塞往复运动 次，曲轴转动 周。对外做功 次，输出动力是 冲程；消耗机械能的是 冲程，活塞的运动是靠 。运动方式转化情况：活塞的运动方式是 ：直线运动转化方法 。曲轴的运动方式是 ：转动由连杆带动曲轴两探究2：做功压缩飞轮的惯性带动活塞运动次数与曲轴转动转动次数：两一探究4：探究3：四个冲程能量的“产消”吸气排气8第23页/共47页请你思考！某汽油机飞轮转速为3000r/min，那么，每秒钟内完成 个冲程，活塞往复 次，燃气推动活塞做功的次数为 次。3000r/min=50
6、r/s 一个工作循环由四个冲程组成，曲轴旋转两周，活塞往复两次，对外做功一次1005025第24页/共47页2 2、柴油机的构造喷油嘴进气门活塞连杆排气门气缸曲轴火花塞第25页/共47页柴油机工作原理吸气冲程 压缩冲程 做功冲程 排气冲程第26页/共47页吸气冲程空气 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。第27页/共47页压缩冲程 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。第28页/共47页做功冲程 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
7、动活塞向下运动，并通过连杆带动曲轴转动。第29页/共47页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。第30页/共47页想想议议：汽油机和柴油机的工作过程有什么相同点，有什么不同点？第31页/共47页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 一个工作冲程中，活塞往复两次，飞轮转动两周，做功一次。相同点第32页/共47页不同点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
8、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。第33页/共47页三、燃料的热值：2、燃烧相同质量的不同燃料，放出的热量不同。1、燃料的种类很多，可分为固体燃料、液体燃料和气体燃料。第34页/共47页三、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/kg5、热值的符号：q第35页/共47页三、燃料的热值：6、燃料燃烧放热计算：小明某次用火炉烧水时，共消耗了1.5kg的烟 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=2.7107J/kg)?解：Q=q
9、m=2.7107J/kg 1.5kg =4.05107J答：这些煤完全燃烧放出的热量为4.05107JQ=mq第37页/共47页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=8107焦耳/米3)练一练：练一练：解：Q=qV=8107J/m3014m3 =1.12107J第38页/共47页四、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4.05107J，实际放出的热量是4.05107J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。第39页/共47页四、燃料的利用率：
10、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。公式：=Q吸Q放=cmtmq第40页/共47页四、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：第41页/共47页四、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。第42页/共47页四、燃料的利用率：提高热机效率的途径和节能方法：（l）尽可
11、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。第43页/共47页计算:1.完全燃烧15千克热值是 3.4107焦耳/千克的木炭，能产生多少热量？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)解：Q=qm=3.4107J/kg15kg =5.1108J解：Q=qmm=Q/q=5.1108J/(1.4108J/kg)=3.6kg第44页/共47页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1.2107J/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=cmt4.2103J/(kg.)5kg（10040）126106Jm=Q/q=1.26106J/(1.4107J/kg)=0.09kg第45页/共47页第46页/共47页感谢您的观看！第47页/共47页