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第14.1、14.2《热机》.ppt

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7、xt styles,*,热机,内能的利用:,1,、加热物体(转移),2,、利用内能做功,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,问题1:水沸腾后会怎样?,问题2:推动塞子的能量来自哪里?,现象: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.,内能转化为机械能,问题3:活塞冲出时的能量转化如何?,应用:热机(利用内能工作),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

8、缸。,第一个冲程 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,活塞对燃气做功,燃气内能增大,温度升高。,第二个冲程 压缩冲程,活塞对燃气做功,,机械能转化为内能,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。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。,第三个冲程 做功冲程,燃气对活塞做功,,内能转化为机械能,进气门关闭,排气门打开,活塞向上运动,把废气排出气缸。,第四冲程 排气冲程,一个工作循环包括四个冲程:,吸气冲程、压缩冲程、做功冲程、排气冲程。,其中,是燃气对外做功。其余三个冲程靠飞轮转动的惯性完成,每一个循环,活塞往复运动,次,曲

9、轴(飞轮)转动,圈。对外做功一次,做功冲程,2,2,它们分别是什么冲程?,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,排气冲程,吸气冲程,压缩冲程,做功冲程,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

10、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。,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都是热机,都是把内能转化为机械能的机器。,2 每个工作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,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。,

11、4 点火不同:汽油机属点燃式点火,柴油机属压燃式点火。,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。,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。,1.热值,:1kg某种燃料完全燃烧,所放出的热量。,其符号是q。,2.单位:,J/kg 或(,J/m,3,),P,139,一些燃料的热值。,3.物理意义,木炭:,3.410,7,J/kg,物理意义:,1千克,木

12、炭,完全燃烧时,放出的热量是3.4,10,7,J,煤气:,3.910,7,J/m,3,物理意义:,1立方米,煤气,完全燃烧时,放出的热量是3.9,10,7,J,木炭:,3.4,10,7,J/kg,1千克,木炭,完全燃烧时,放出的热量是,3.410,7,J,2千克,木炭,完全燃烧时,放出的热量是,3.410,7,J2,m千克,木炭,完全燃烧时,放出的热量是,3.410,7,Jm,Q,放,=q m,4.计算公式:,Q,放,=qm,(即,热值,乘以,质量,),例如:10kg木炭完全燃烧放出的热量是多少?,解:Q,放,=qm=3.410,7,J/kg 10kg,=,3.410,8,J,废气带走的能量,机器发热散失,机器摩擦损失,燃料燃烧放出的能量,做有用功,燃烧不完全,:,热机的效率,=,热机的效率:,提高热机的效率:,1.减少各种热损失,,2.保持良好的润滑,减少机械损失。,

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