《熱機》機械能、內能及其轉換PPT課件3

描述

《熱機》機械能、內能及其轉換PPT課件3

問題：水沸騰後會怎樣？

推動塞子的能量來自哪裡？

演示實驗：

現象：軟木塞衝出；管口有「白氣」產生。

說明：水蒸汽對木塞做功，內能減少，它的溫度下降,水蒸汽液化成小水珠。

工作時：內能轉換為機械能

應用：熱機

1.熱機的種類

蒸氣機

內燃機

汽輪機

噴射發動機

火箭等

熱機：將燃料燃燒時釋放的內能轉變為機械能的裝置。

內燃機：燃料直接在引擎汽缸內燃燒產生動力 的熱機。

常見的內燃機：汽油引擎 柴油機

2.內燃機的構造

(1)汽油引擎 (2)柴油機

①構造 ①構造

②工作原理 ②工作原理

③汽油機完整工作流程

吸氣衝程

進氣門打開，排氣門關閉。活塞由上端向下端運動，汽油和空氣組成的燃料混合物從進氣門吸入氣缸。

壓縮衝程

進氣門和排氣門都關閉，活塞向上移動，燃料混合物被壓縮，壓強增大，溫度升高。

機械能轉換為內能。

排氣衝程

進氣門關閉，排氣門打開，活塞向上移動，把廢氣排出汽缸。

想想議議：

汽油引擎和柴油引擎的工作過程有什麼相同點，有什麼不同點？

相同點

1．基本構造和主要部件的作用相似。

2．每個工件循環都經歷四個衝程：吸氣行程、壓縮衝程、做功行程、排氣行程。

3．四個衝程中，只有做功衝程對外做功，其餘三個衝程靠飛輪慣性完成。

4．一個工作循環中，活塞往復兩次，飛輪轉動兩週，做功一次。

不同點

1．構造不同：汽油引擎汽缸頂有火星塞，而柴油引擎汽缸頂部有噴油嘴。

2．燃料不同：汽油引擎的燃料是汽油，而柴油引擎的燃料是柴油。

3．吸氣不同：汽油引擎吸進汽油和空氣的混合氣體，柴油引擎只吸進空氣。

4．點火不同：汽油引擎屬點燃式點火，柴油引擎屬壓燃式點火。

5.熱機的效率

熱機的效率：熱機所做的做有用功那和燃料完全燃燒所放出的熱量之比。叫熱機的效率。

燃料的不完全燃燒、氣缸部件吸熱後的熱量散失、廢氣帶走的熱量和克服摩擦做功而消耗的能量，都是造成能量損失的原因。因此，提高熱機效率，可提高燃料的利用率。

提高熱機效率的途徑與方法：

(1)盡可能減少各種熱損失，確保良好的潤滑，減少因克服摩擦所消耗的能量；

(2)充分利用廢氣的能量，提高燃料的利用率，如利用熱電站廢氣來供熱。這種既供電又供熱的熱電站，比起一般火電站來，燃料的利用率大大提高。

課堂練習:

1.四衝程汽油引擎的工作過程由( )、( )、( )、( )四個衝程組成的。

2.四衝程汽油機，由機械能轉換為內能的是( )衝程，做功衝程是( )能轉換為( )能。

3.汽油引擎吸入汽缸的是( )，點火方式是( )。柴油引擎吸入汽缸的是( )，點火方式是( )。

4.某四行程汽油引擎飛輪的轉速是3600R/min，它每秒鐘對外做功( )次。

例題：把5kg40℃的水煮開，需要完全燃燒多少kg的乾木柴？ （已知乾木柴的熱值為1.2×107J/kg，外界為標準大氣壓，且燃料完全燃燒所放出的熱量全部被水吸收）

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

燃料燃燒釋放的能量用來開動熱機，這些能量不會全部用來做有用功。

熱機效率：用來做有用功的那部分能量與燃料完全燃燒所放出的能量之比。

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更新時間: 2024-09-06

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