《热机》机械能、内能及其转化PPT课件优质.pptx

热热 机机知识准备知识准备 1.什么是内能？什么是内能？ 2.改变内能的两种方法及实质？改变内能的两种方法及实质？实验演示：实验演示： 如图所示在一个如图所示在一个试管中装一些水，用试管中装一些水，用软木塞塞紧。对试管软木塞塞紧。对试管加热使水沸腾。加热使水沸腾。观察现象，思考原因观察现象，思考原因演示实验演示实验: 现象：现象： 软木塞冲出；管口有软木塞冲出；管口有“白汽白汽”产生产生说明说明: 水蒸汽对木塞做功，内能减少，它水蒸汽对木塞做功，内能减少，它的温度下降，水蒸汽液化成小水珠。的温度下降，水蒸汽液化成小水珠。能量转化：能量转化：内能转化为机械能内能转化为机械能应用：应用：热机（将内能转化为机械能的机械）热机（将内能转化为机械能的机械）教学目标教学目标1、了解四冲程汽油机的基本工作原理。、了解四冲程汽油机的基本工作原理。2、从能量转化角度认识燃料的热值，能、从能量转化角度认识燃料的热值，能进行有关燃烧放热的简单计算。进行有关燃烧放热的简单计算。3、通过能量的转化和转移，认识热机效、通过能量的转化和转移，认识热机效率。知道热机工作时燃料释放能量的主率。知道热机工作时燃料释放能量的主要流向，知道怎样提高热机效率。要流向，知道怎样提高热机效率。燃料的化学能燃料的化学能 转化为内能，转化为内能，内能转变成机械能内能转变成机械能水蒸气水蒸气使机械获得动力。使机械获得动力。一、一、热机的种类：热机的种类： 蒸汽机蒸汽机内燃机内燃机喷气发动机喷气发动机火箭等火箭等1、内燃机：、内燃机： 燃料直接在气缸内燃烧产燃料直接在气缸内燃烧产生动力的热机。生动力的热机。常见的内燃机：常见的内燃机： 汽油机汽油机 柴油机柴油机(1)(1)汽油机的构造汽油机的构造火花塞火花塞气缸气缸进气门进气门活塞活塞连杆连杆排气门排气门曲轴曲轴(2)(2)柴油机的构造柴油机的构造排气门排气门进气门进气门喷油嘴喷油嘴 2 2、汽油机的工作原理汽油机的工作原理：1.明确：明确：一个一个冲程冲程、一个、一个工作循环工作循环2.完成以下问题完成以下问题 （1）热机是把）热机是把_能转化为能转化为_能能 的装置。内燃机是燃料直接在发动机的装置。内燃机是燃料直接在发动机_ 燃烧产生动力的热机。最常见的内燃机，以燃烧产生动力的热机。最常见的内燃机，以 汽油或柴油为燃料，分别叫做汽油或柴油为燃料，分别叫做_和和 _。（。（2）工作过程以一个循环为一个工作过程以一个循环为一个 单元，一个循环有单元，一个循环有_个冲程。包括：个冲程。包括：_ _ 、 _ 、 _四个冲程。四个冲程。内能内能机械机械汽缸内汽缸内汽油机汽油机柴油机柴油机四四吸气冲程吸气冲程压缩冲程压缩冲程做功冲程做功冲程排气冲程排气冲程吸气冲程吸气冲程汽油和空气汽油和空气 打开，打开， 关闭。关闭。活塞由活塞由 向向 运动，运动，汽油和空气组成的燃料汽油和空气组成的燃料混合物混合物从进气门吸入气从进气门吸入气缸。缸。进气门进气门排气门排气门上端上端下端下端跟踪练习跟踪练习压缩冲程压缩冲程 进气门和排气门都进气门和排气门都 ，活塞向活塞向 运动，燃料混合物运动，燃料混合物被压缩，被压缩， 增大，增大， 升高升高机械能转化为机械能转化为 。关闭关闭上上压强压强温度温度内能内能跟踪练习跟踪练习做功冲程做功冲程 在压缩冲程末尾，在压缩冲程末尾， 产产生电火花，使燃料猛烈燃烧生电火花，使燃料猛烈燃烧，产生高温高压的燃气，推，产生高温高压的燃气，推动活塞动活塞 运动，并通过连运动，并通过连杆带动曲轴转动。杆带动曲轴转动。内能转化内能转化为为 。跟踪练习跟踪练习火花塞火花塞向下向下机械能机械能排气冲程排气冲程燃烧后的废气燃烧后的废气 关闭，关闭， 打开，打开，活塞活塞 运动，把废气排运动，把废气排出气缸。出气缸。跟踪练习跟踪练习进气门进气门排气门排气门向上向上跟踪练习跟踪练习 1.一个工作循环有一个工作循环有 个冲程，个冲程，飞轮转动飞轮转动 周，对外做功周，对外做功 次，次，活塞往复运动活塞往复运动 次，其他冲程靠次，其他冲程靠飞轮的飞轮的惯性惯性完成。完成。 2.在汽油机工作的四个冲程中，在汽油机工作的四个冲程中，内能最大的冲程是。内内能最大的冲程是。内能最小的冲程是。能最小的冲程是。四四二二一一二二做过冲程做过冲程吸气冲程吸气冲程二、燃料及其热值二、燃料及其热值 1.1.燃料燃烧过程中的能量转化燃料燃烧过程中的能量转化2.2.热值：定义、单位、物理意义热值：定义、单位、物理意义3.3.完成下列题目：完成下列题目： （1）燃料的热值：）燃料的热值： _符号：符号：_。单位：。单位：_。气体燃料的热值。气体燃料的热值单位：单位：_。 （2）干木柴的热值是）干木柴的热值是1.2l07焦物理焦物理意义是意义是_。完全燃烧完全燃烧2kg干木柴放出的热量是干木柴放出的热量是 J，公式是：公式是：_。Q放放=mq (即质量乘以热值即质量乘以热值)1千克干木柴完全燃烧时放出的热量是千克干木柴完全燃烧时放出的热量是1.2107JJ/kg(J/m3)指单位质量的某种物质完全燃烧所放出的指单位质量的某种物质完全燃烧所放出的 热量。热量。 q2.4107计算热量公式：计算热量公式：Q放放=mq (即质量乘以热值即质量乘以热值)燃料燃烧释放的能量用来开动热机，燃料燃烧释放的能量用来开动热机，这些能量不会全部用来做有用功。这些能量不会全部用来做有用功。废气带废气带走走机件发机件发热散失热散失机件摩机件摩擦损失擦损失燃料燃烧燃料燃烧产生能量产生能量做有做有用功用功燃烧燃烧不完不完全全热机效率：热机效率：用来做有用来做有用功的那用功的那部分能量部分能量与燃料完与燃料完全燃烧放全燃烧放出的能量出的能量之比。之比。提高热机效率的途径和方法：提高热机效率的途径和方法：（l l）尽可能减少各种热损失，保证尽可能减少各种热损失，保证良好的润滑，减少因克服摩擦所消耗的能良好的润滑，减少因克服摩擦所消耗的能量；量；(2)(2)充分利用废气的能量，提高燃料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。站来，燃料的利用率大大提高。 练习：练习：1 1、如图、如图1 1表示内燃机工作循环中表示内燃机工作循环中的一个冲程，从气门的启闭和活的一个冲程，从气门的启闭和活塞的运动可判断这塞的运动可判断这是是 冲程冲程。 吸气吸气