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热 机,看一看想一想：,如图所示，在试管内装些水，用橡皮塞塞住，加热使水沸腾，会看到什么现象？,在这一过程中,能量,如何转化呢？,由实验得到了以下结论：,1,、酒精燃烧的化学能转化为水和水蒸汽的内能；,2,、水蒸汽对活塞做功，又将内能转化成机械能，从而使活塞获得了动力。,热机的种类,蒸气机、内燃机、汽轮机、,喷气发动机、火箭等,热机的工作原理,内能转化为机械能,1.,内燃机和种类,(1),汽油机,(2),柴油机,构造,工作原理,汽油机完整工作过程,构造,工作原理,汽油机的构造,火花塞,气缸,进气门,活塞,连杆,排气门,曲轴,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。,柴油机的构造,喷油嘴,进气门,活塞,连杆,排气门,气缸,曲轴,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。,2.,内燃机的启动,内燃机不能自行启动。开始运转时，要靠外力使飞轮和曲轴转动起来，由曲轴通过连杆带动活塞运动，以后内燃机才能自己工作。,3.,内燃机的应用,汽油机比较轻巧，常用在汽车、飞机和小型农业机械上面。,(1),汽油机的应用,(2),柴油机的应用,柴油比较便宜，但柴油机比较笨重，主要用在载重汽车、拖拉机、坦克上面。,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。,5.,一个工作循环，四个冲程，飞轮转两圈，只做一次功。（,4,：,2,：,1,）,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。,汽油机的效率：,2030%,柴油机的效率：,3045%,你猜想：汽油机、柴油机的效率大约是多少？猜猜看！,能量的获取,人类利用的能量主要是从燃料燃烧中获得的内能,例如：,原始社会火的利用,现代社会取暖的方法：煤取暖、电取暖,电能的获得主要的方法是火力发电,燃料的种类：,固体燃料,如：干柴煤等,液体燃料,如：汽油柴油酒精等,气体燃料,如：氢气天然气等,燃料燃烧过程：,化学变化,燃料的,化学能,转化为,内能,燃料的燃烧,定义,：,1Kg,某种燃料,完全燃烧,时化学能转化为内能的量（放出的热量）叫做这种燃料的,热值,（热值用,q,表示）,单位,：,J/Kg J/m,3,读法,：焦每千克焦每立方米,如：干木柴的热值是,q=1.3x10,7,J/Kg,物理意义,：,kg,的干木柴,完全燃烧,放出的,热量是,1.3x10,7,J,（,注,：热值是燃料的一种性质，与燃料的质量无关）,一、燃料的热值,公式：,Q,放,=mq=Vq,例：,3Kg,的酒精完全燃烧可放出多少热量？,解：,mq=3KgX3.0 x10,7,J/kg=9.0 x10,7,J,3Kg,的酒精完全燃烧可放出的热量是,例题：,把,5kg40,的水烧开，需要完全燃烧多少,kg,的干木柴？（已知干木柴的燃烧值为,1.2,10,7,J/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）,分析：,利用吸热公式,Q,吸,=,Cm(t-t,0,),可以算出将水烧开要吸收多少热量，解题时应注意在标准大气压下，水的沸点是,100,，即水烧开时的温度为,100,，再利用燃料的燃烧值求干木柴的质量,解答：,Q,吸,=,Cm,(,t-t,0,),=4.2,10,3,J/(kg,),5kg,(100,-40,),=1.26,10,6,J,因为,Q,吸,=,Q,放,=1.26,10,6,J,所以干木柴质量,二、有效利用燃料,在实际,利用燃料,中，燃料很难完全燃烧，而且放出的内能不能被完全利用，有效利用的只是其中一部分,炉子的效率：有效利用的热量与理想情况下放出的热量的比值,燃料利用效率图,燃料利用效率低下,废气带走的能量最多,有效利用燃料的途径：,（）让燃料尽量充分燃烧,（）尽量减少热量损失,本节课学习的主要内容：,一燃料的燃烧,燃料的,种类,及燃料燃烧的,实质,热值的定义单位及简单计算,二燃料的有效利用,炉子的效率,有效利用燃料的途径,燃料的利用与环境保护,1.,在汽油机的四个冲程中，机械能转化为内能的是,冲程，内能转化为机械能的是,冲程，,冲程是汽车获得了动力。,巩固练习,做功,压缩,做功,2.,一个工作循环,内燃机的活塞往复运动,_,_,次,曲轴转动,_,_,圈,燃气做功,_,_,次,.,四冲程内燃机,如果对外做,10,次功,活塞经历了,_,_,个冲程,曲轴转动了,_,_,周,.,40,1,2,2,20,3,燃料的燃烧是一种,变化，在燃烧过程中，燃料的,能转化为,能,4,Kg,某种燃料,放出的,，叫做这种燃料的热值无烟煤的热值是,3.4x10,7,J/kg,它的物理意义是,：,Kg,无烟煤完全燃烧放出的热量是,3.4x10,7,J,内,化学,化学,热量,完全燃烧,5.,柴油机甲的效率高于柴油机乙的效率,这表明,(,),A.,甲做功多,B.,甲做功快,C.,甲消耗柴油少,D.,甲将热能转化为机械能的比例大,D,7.,内燃机工作时将内能转化为机械能,并且,(,),A.,将全部机械能输出,B.,将少部分机械能输出,C.,将部分机械能储存在飞轮上,供辅助冲程工作时使用,D.,将全部机械能储存在飞轮上,供辅助冲程工作时使用,6.,关于燃料和热值，以下说法正确的是：（）,A.,燃料热值与燃料的燃烧情况无关,B.,容易燃烧的燃料，热值一定大,C.,煤的热值大于干木柴的热值，燃烧煤放出的热量比燃烧木柴放出的热量一定多,D.,为了提高锅炉的效率，一定要用热值高的燃料,C,A,8,2kg,的某种燃料完全燃烧放出的热量是,9.2x10,7,J,这种燃料的热值为多少？,答案：,4.6x10,7,J/kg,能量的转化和守恒,想想做做,小实验,1,、来回迅速摩擦双手,2,、电风扇通电,3,、电炉通电,4,、燃料燃烧,在一定条件下,各种形式的能都可以相互转化,能量转化,机械能转化为电能,太阳能转化为化学能,化学能转化为机械能,电能转化为光能,化学能转化为内能,太阳能转化为电能,想想议议,减少的机械能到哪里去了？,答：因为小球跟空气和地面摩擦，一部分的机械能转化为内能。,能量守恒定律,能量既不会凭空消灭，也不会凭空产生，它只会从一种形式转化为其他形式，或者从一个物体转移到另一个物体，而在转化和转移的过程中，能量的总量保持不变。,
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