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第四節(jié) 熱機,第十六章 熱和能,問題思考：,目前大多數(shù)現(xiàn)代化的交通工具仍然是依靠熱機把內能轉化為機械能來工作的，現(xiàn)代化的火電站、熱電站也同樣是靠熱機把內能轉化為機械能，然后帶動發(fā)電機發(fā)電。,怎樣利用內能來做功呢？,,,實驗：內能轉化為機械能,,,燃料的化學能轉化為內能，傳給水和水蒸氣，水蒸氣把塞子沖出去，內能轉化為塞子的機械能。,,,一、內燃機,把內能轉化為機械能的機器叫熱機。,內燃機是熱機的一種。,內燃機,汽油機,柴油機,,利用汽油作燃料的機器。,,利用柴油作燃料的機器。,,,,1、汽油機的基本結構,,,,,,,,進氣門,進氣門,進氣門,活塞,活塞,活塞,氣缸,氣缸,氣缸,火花塞,火花塞,火花塞,排氣門,排氣門,排氣門,連桿,連桿,連桿,曲軸,曲軸,曲軸,,,2、汽油機的工作過程,汽油機是在氣缸內燃燒汽油，生成高溫高壓的燃氣，使燃氣推動活塞做功。汽油機是利用四個沖程循環(huán)工作的。,,,吸氣沖程,,,,壓縮沖程,做功沖程,排氣沖程,,開機,,關機,,,,,,,,,,,,熱機的工作原理,,,吸氣沖程,在吸氣沖程中，進氣門打開，排氣門關閉，活塞由上端向下運動，此時，汽油和空氣組成的燃料混合物從進氣門吸入氣缸。,,,壓縮沖程,進氣門和排氣門都關閉，活塞由下向上運動，燃料混合物被壓縮，混合氣體的壓強增大，溫度升高。,,,做功沖程,在壓縮沖程末尾時，火花塞產生電火花，使燃料猛烈燃燒，產生高溫高壓的燃氣，高溫高壓的燃氣推動活塞向下運動，并通過連桿帶動曲軸轉動。,,,排氣沖程,進氣門關閉，排氣門打開，活塞由下向上運動，把廢氣排出氣缸?；钊窒蛳逻\動，開始下一個工作循環(huán)。,,,汽油機的四個沖程中只有做功沖程對活塞做功，其它三個沖程要靠飛輪的慣性來完成。汽油機完成四個沖程叫一個工作循環(huán)，完成一個工作循環(huán)，曲軸轉二周，對外做功一次。,重點難點解析,,,,柴油機和汽油機的相同點：,1、基本構造和主要部件的作用相似。,2、每個工作循環(huán)都一樣，由吸氣、壓縮、做功、排氣四個沖程組成。,3、四個沖程中，只有做功沖程對外做功。,4、在一個工作循環(huán)中，活塞往復兩次，曲軸 轉動兩周，飛輪轉兩圈，做功一次。,,,,柴油機和汽油機的不同點：,1、構造：柴油機的氣缸頂部沒有火花塞，而是一個噴油嘴。,2、吸入物質：汽油機吸入的是汽油和空氣的燃料混合物，而柴油機吸入的是空氣。,3、點火方式：點火方式不同，汽油機為點燃式，柴油機為壓燃式。,4、效率：柴油機比汽油機的效率高。,,,二、燃料的熱值,熱值是燃料的特性，不是所有物質都具有的特性。它反映的是燃料燃燒過程中所釋放熱量本領大小的物理量。,燃料熱值的意義：表示相同質量的燃料完全燃燒時放出的熱量不同。,有效利用燃料，提高燃料的利用率。,定義：1Kg的某種燃料完全燃燒放出的熱量，叫做這種燃料的熱值。,,,幾種燃料的熱值（焦/千克）,氫1.4 ×108,汽油4.6 ×107,酒精3.0×107,柴油3.3 ×107,煤氣（約）3.9 ×107,煤油4.6 ×107,天然氣7.1~8.8 ×107,煙煤（約）2.9 ×107,無煙煤（約）3.4 ×107,焦炭3.0 ×107,木炭3.4 ×107,干木柴（約）1.2 ×107,,,三 熱機效率,用來做有用功的那部分能量和燃料完全燃燒放出的能量之比，叫做熱機效率。,廢氣內能,散熱損失,機械損失,有用機械能,,高溫高壓 燃氣,燃料完全燃燒放出的能量,,,,,,,四、提高熱機效率的途徑,1、熱機的效率是熱機性能的一個重要指標。如：兩輛排量相同的小汽車，以相同的速度行駛相同的路程，耗油少的那輛，汽油機的效率高，性能好。,2、在設計和制造上，要不斷改進和革新，以減少各種能量損失，提高效率。在使用上要正確使用，注意保養(yǎng)。在熱機的各種損失中，廢氣帶走的能量最多，設法利用廢氣的能量是提高燃料利用率的重要措施。,,,1.熱機,內燃機,,汽油機,柴油機,構造,,,火箭,工作原理,,構造,工作原理,小結,定義：1千克某種燃料完全燃燒 放出的熱量,單位：焦/千克（J/kg）,,物理意義：燃料燃燒過程中釋放 熱量本領大小的,2.燃料的熱值,,,1.四沖程汽油機的工作過程由( ).( ).( ). ( )四個沖程組成的. 2.四沖程汽油機,由機械能轉化為內能的是( )沖程,做功沖程是( )能轉化為( )能. 3.汽油機吸入汽缸的是( ),點火方式是( ).柴油機吸入汽缸的是( ),點火方式是( ). 4.某四沖程汽油機飛輪的轉速是3600R/min,則它每秒鐘對外做功( )次. 5.四沖程汽油機的三個輔助沖程靠飛輪的( )來完成.,練習:,,