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1、复复习 热现象象内能的利用内能的利用一、内能的获得:一、内能的获得:通过燃料的燃烧,将燃料内部的化学能转化通过燃料的燃烧,将燃料内部的化学能转化通过燃料的燃烧,将燃料内部的化学能转化通过燃料的燃烧,将燃料内部的化学能转化为内能。为内能。为内能。为内能。二、内能的利用:二、内能的利用:1 1、直接加热物体、直接加热物体2 2、利用内能做功、利用内能做功内能转化为机械能内能转化为机械能燃燃料料燃燃烧烧将将化化学学能能转转化化为为内内能能,又又通通过过做做功功将将内内能能转转化化为为机机械械能能三三 热热机机将内能转化为机械能的机器将内能转化为机械能的机器蒸汽机火车汽轮机汽轮机飞飞机机上上的的喷喷气
2、气发发动动机机内燃机内燃机二、二、内燃机种类内燃机种类(1)(1)汽油机汽油机(2)(2)柴油机柴油机3 3、热机、热机将内能转化为机械能的机器将内能转化为机械能的机器汽油机汽油机 内燃机工作时,内燃机工作时,活塞在汽缸内上下活塞在汽缸内上下往复运动。当活塞往复运动。当活塞由汽缸的一端运动由汽缸的一端运动到另一端的过程,到另一端的过程,叫做一个冲程。叫做一个冲程。多数内燃机都多数内燃机都是由吸气、压缩、是由吸气、压缩、做功、排气四个冲做功、排气四个冲程的不断循环来保程的不断循环来保证连续工作的。证连续工作的。进气门打开,进气门打开,排气门关闭;排气门关闭;活塞由上端向活塞由上端向下运动;下运动
3、;汽油和空气组汽油和空气组成的燃料混合成的燃料混合物从进气门吸物从进气门吸入气缸。入气缸。吸吸气气冲冲程程进气门和排气进气门和排气门都关闭;门都关闭;活塞向上运动,活塞向上运动,压缩气体做功,压缩气体做功,机械能转化为机械能转化为内能;内能;燃料混合物被燃料混合物被压缩,压强增压缩,压强增大,温度升高。大,温度升高。压压缩缩冲冲程程进气门和排气进气门和排气门都关闭;门都关闭;在压缩冲程未在压缩冲程未尾,火花塞产生尾,火花塞产生电火花,使燃料电火花,使燃料猛烈燃烧,产生猛烈燃烧,产生高温高压的燃气;高温高压的燃气;高温高压燃气高温高压燃气推动活塞向下运推动活塞向下运动而做功,内能动而做功,内能转
4、化为机械能,转化为机械能,并通过连杆带动并通过连杆带动曲轴转动。曲轴转动。做做功功冲冲程程进气门关闭,进气门关闭,排气门打开;排气门打开;活塞向上运活塞向上运动,把废气动,把废气排出气缸。排出气缸。排排气气冲冲程程吸气吸气压缩压缩做功做功排气排气1、在四个冲程中,哪些冲程发生、在四个冲程中,哪些冲程发生 了能量的转化?了能量的转化?2、哪个冲程使汽车获得了动力?、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?、哪个冲程排出了汽车的尾气?吸气吸气压缩压缩做功做功排气排气1、在四个冲程、在四个冲程中,中,哪哪些冲程发生些冲程发生 了了能量的转化?能量的转化?2、哪个冲程、哪个冲程使汽使汽
5、 车车获得了动力?获得了动力?3、哪个冲程、哪个冲程排出排出 了了汽车的尾气?汽车的尾气?机机械械能能转转化化为为内内能能内内能能转转化化为为机机械械能能获获 得得动动 力力排出尾气排出尾气2 2、柴油机的构造、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火花塞 在压在压缩冲程末尾,缩冲程末尾,火花塞产生火花塞产生电火花,使电火花,使燃料猛烈燃燃料猛烈燃烧,产生高烧,产生高温高压的燃温高压的燃气,推动活气,推动活塞向下运动,塞向下运动,并通过连杆并通过连杆带动曲轴转带动曲轴转动。动。在压缩在压缩冲程末,从喷冲程末,从喷油嘴喷出的雾油嘴喷出的雾状柴油遇到热状柴油遇到热空气立即猛烈空气立即
6、猛烈燃烧,产生高燃烧,产生高温高压的燃气,温高压的燃气,推动活塞向下推动活塞向下运动,并通过运动,并通过连杆带动曲轴连杆带动曲轴转动。转动。点火方式:点火方式:压燃式压燃式点火方式:点火方式:引燃式引燃式柴柴油油机机汽汽油油机机三、燃料的热值:三、燃料的热值:2 2、燃烧相同质量的不同燃料,放出、燃烧相同质量的不同燃料,放出的热量不同。的热量不同。1、燃料的种类很多,可分为固体燃料、燃料的种类很多,可分为固体燃料、液体燃料和气体燃料。液体燃料和气体燃料。三、燃料的热值:三、燃料的热值:3 3、燃料的热值:、燃料的热值:1kg1kg某种燃料完全燃某种燃料完全燃烧放出的热量,叫做这种燃料的热值。烧
7、放出的热量,叫做这种燃料的热值。4、热值的单位:、热值的单位:J/kg5、热值的符号:、热值的符号:q三、燃料的热值:三、燃料的热值:一些燃料的热值一些燃料的热值一些燃料的热值一些燃料的热值 (7.18.8)10/(Jm)10/(Jm)天然气天然气3.010/(Jkg)10/(Jkg)酒精酒精约约3.910/(Jkg)10/(Jkg)煤气煤气3.410/(Jkg)10/(Jkg)木炭木炭1.410/(Jkg)10/(Jkg)氢氢3.010/(Jkg)10/(Jkg)焦炭焦炭4.610/(Jkg)10/(Jkg)汽油汽油约约3.410/(Jkg)10/(Jkg)无烟煤无烟煤4.610/(Jkg)
8、10/(Jkg)煤油煤油约约2.910/(Jkg)10/(Jkg)烟煤烟煤3.310/(Jkg)10/(Jkg)柴油柴油约约1.210/(Jkg)10/(Jkg)干木柴干木柴777777777877-1-1-1-1-1-1-1-1-1-1-3-3三、燃料的热值:三、燃料的热值:6、燃料燃烧放热计算:、燃料燃烧放热计算:小明某次用火炉烧水时,共消耗了小明某次用火炉烧水时,共消耗了1.5kg的烟的烟 煤,试计算这些烟煤完全燃烧放出多少焦的煤,试计算这些烟煤完全燃烧放出多少焦的 热量(烟煤的热值热量(烟煤的热值q=2.7107J/kg)?解:解:Q=mq=1.5kg2.7107J/kg =4.051
9、07J答:这些煤完全燃烧放出的热量为答:这些煤完全燃烧放出的热量为4.05107JQ=mq用家用燃气热水器烧水洗澡,假如用家用燃气热水器烧水洗澡,假如洗一次澡要用掉天然气洗一次澡要用掉天然气0.14米米3.问问:完全燃烧这么多的天然气能放出完全燃烧这么多的天然气能放出多少焦的热量?多少焦的热量?(q=8107焦耳焦耳/米米3)四、燃料的利用率:四、燃料的利用率:思考:思考:上例中小明烧水用了上例中小明烧水用了1.5kg的烟煤,这些煤的烟煤,这些煤 完全燃烧放出的热量为完全燃烧放出的热量为4.05107J,实际放,实际放 出的热量是出的热量是4.05107J吗?为什么?水实际吗?为什么?水实际
10、吸收的热量呢?吸收的热量呢?水实际吸收的热量,称为有效利用的热量。水实际吸收的热量,称为有效利用的热量。四、燃料的利用率:四、燃料的利用率:1、炉子的效率:、炉子的效率:有效利用的热量(水吸收的热量)与燃料完有效利用的热量(水吸收的热量)与燃料完 全燃烧放出的热量之比。全燃烧放出的热量之比。公式:公式:=Q吸吸Q放放=cmtmq四、燃料的利用率:四、燃料的利用率:2、提高燃料利用率,节约能源、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)使煤充分燃烧:将煤磨成煤粒,加大 送风量。送风量。2)加大受热面积,减少烟气带走的热量:)加大受热面积,减少烟气带走的热量:四、燃料的利用率:
11、四、燃料的利用率:3 3、热机的效率:、热机的效率:用来做有用功的那部分能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,叫热机的量和燃料完全燃烧放出的热量之比,叫热机的效率。效率。燃料的不完全燃烧、气缸部件吸热后的热量燃料的不完全燃烧、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。高热机效率,可提高燃料的利用率。计算计算:1.完全燃烧完全燃烧15千克热值是千克热值是 3.4107焦焦耳耳/千克的木炭,能产生多少热量?千克的木炭,能产生多少热量?想要获得这些热量想要获得这些热量,需要完全燃烧需要完全燃烧多少千克氢气多少千克氢气?(q氢氢=1.4 108焦耳焦耳/千克千克)3.把把5kg、40的水烧开,需要完全的水烧开,需要完全燃烧多少燃烧多少kg的干木柴?的干木柴?(已知干木柴的燃烧值为(已知干木柴的燃烧值为1.2107J/kg,外,外界为标准大气压,并且燃料完全燃烧放出界为标准大气压,并且燃料完全燃烧放出的热量全部被水吸收)的热量全部被水吸收)