热机,问题：水沸腾后会怎样？,推动塞子的能量来自哪里？,演示实验: 现象:软木塞冲出;管口有“白气”产生. 说明: 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. 工作时：内能转化为机械能 应用：热机,热机原理：,利用内能做功。,能量转化：内能转化为机械能,几个名词：,1、一个冲程：,2、一个工作循环：,活塞在汽缸内往复运动时，从汽缸的一端运动到另一端的过程。,把这四个冲程称为发动机的一个工作循环。,一、热机的作用：,燃料的化学能通过燃烧转化为内能，又通过做功，把内能转变成机械能。从而使机械获得动力。,二、热机的种类：,蒸汽机,内燃机,汽轮机,喷气发动机,蒸汽机,蒸汽机,内燃机,内燃机种类,汽油机,柴油机,四、汽油机的工作原理：,构 造,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。,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。,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。,小结：汽油机一个工作循环包括 冲程，活塞往复 次，曲轴转动 圈，做功 次。有 次能量转化。,汽油机工作的四个冲程中，只有 燃气对外做功，其他三个冲程都是辅助冲程，要靠安装在曲轴上的 来完成。必须靠外力来启动.,做功冲程,飞轮的惯性,4,2,2,1,2,柴油机的构造,喷油嘴,进气门,活塞,连杆,排气门,气缸,曲轴,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。,吸气,压缩,做功,排气,内燃机的 冲程和工作循环,汽油机和柴油机： 构造：对实物说明；区别：汽油机有火花塞，柴油机有喷油嘴； 原理：让燃料在气缸内燃烧产生高温高压的燃气来推动活塞来做功。 吸入气缸工作物质：汽油机的是空气和汽油的混合物。柴油机的是纯空气、,问题,汽车在开动前，是如何使内燃机起动的？,答：通过外力先使飞轮和曲轴转动起来，由曲轴通过连杆带动活塞运动，消耗机械能来帮助内燃机完成吸气、压缩两个冲程内燃机一旦开始做功，内能就会转化成曲轴的机械能。这时曲轴获得的机械能一部分通过做功，一部分通过飞轮（与曲轴相连的质量较大的轮子）保存起来。然后依靠飞轮的惯性再反过来向外输出带动曲轴转动，靠消耗飞轮的机械能完成排气以及下一循环的吸气、压缩。这样内燃机就可连续工作下去了。,想想议议：,1、在四个冲程中，哪些冲程发生了能量的转化？如何转化？,2、哪个冲程使汽车获得动力？,3、哪个冲程排出了汽车的尾气？,1.四冲程汽油机的工作过程由( ).( ).( ).( )四个冲程组成的. 2.四冲程汽油机,由机械能转化为内能的是( )冲程,做功冲程是( )能转化为( )能. 3.汽油机吸入汽缸的是( ),点火方式是( ).柴油机吸入汽缸的是( ),点火方式是( ).,思考:,！,三、燃料的热值 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。,热值：指单位质量的某种物质完全燃 烧所放出的热量。其符号是q。,热值单位：J/kg, (J/m3),热值：指单位质量的某种物质完全燃 烧所放出的热量。其符号是q。,热值单位：J/kg, (J/m3),木炭: 3.4107J/kg 物理意义:1千克木炭完全燃烧时放出的热量是3.4107J 煤气: 3.9107J/m3 物理意义:1立方米煤气完全燃烧时放出的热量是3.9107J,计算热量公式： Q放=mq (即质量乘以热值),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。,废气带走,机件发热散失,机件摩擦损失,燃料燃烧产生能量,在热机的各种能量的损失中,废气带走的能量最多.,设法利用热机废气的能量，是提高燃料利用率的重要措施。,做有用功,燃烧不完全,热机效率：用来做有用功的那部分能量与燃料完全燃烧放出的能量之比。,蒸气机效率最低：6%15%； 汽油机效率：20%30%； 柴油机效率：30%45%。,例题：把5kg 40的水烧开，需要完全燃烧多少kg的干木柴？（已知干木柴的热值为1.2107J/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） 解：,Q吸=cm（t-t0） =4200J/(kg0C)5kg600C =1.26 106J； Q放Q吸 m1=Q放/q = 1.2106J/(1.2107J/kg)=0.1kg,