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第十四章 内能的利用
第一节 热机
什么是内能?
改变内能的两种方法及实质?
复习引入
演示
水沸腾后会怎样?
推动塞子的能量来自哪里?
热机
【观察与思考】
软木塞冲出。
水蒸气对木塞做功,内能减少。
海纳百川,有容乃大;壁立千仞,无欲则刚
演示
简述该过程中能量转化的情况。
【观察与思考】
燃料燃烧时,化学能转化为内能;
软木塞冲出时 ,内能转化为机械能。
海纳百川,有容乃大;壁立千仞,无欲则刚
热机
演示
【观察与思考】
人类是通过什么来
利用内能的呢?
这个实验,
展示了人类利用内能的过程。
海纳百川,有容乃大;壁立千仞,无欲则刚
热机
热机:蒸汽机、内燃机、汽轮机、喷气发动机等。
蒸汽机
喷气发动机
汽轮机
内燃机
火箭发动机
海纳百川,有容乃大;壁立千仞,无欲则刚
热机的工作过程中发生了哪些能量转化?
热机
【思考与讨论】
内能
燃料的化学能
燃烧
机械能
对外做功
海纳百川,有容乃大;壁立千仞,无欲则刚
【热机 —— 汽油机】
汽油机
海纳百川,有容乃大;壁立千仞,无欲则刚
水沸腾后:
现象:软木塞______;
______有“白气”产生.
冲出
管口
分析:
________ 对木塞做功,内能 ____, 温度______ ________成小水珠.
水蒸气
减小
降低
液化
能量转化:_______转化为______。
内能
机械能
知识讲解
热机原理及实验
海纳百川,有容乃大;壁立千仞,无欲则刚
塞子冲出的过程中,能量的转化:
燃料的_____能
水蒸气的_____
塞子运动的______;
热机的能量转换:
燃料的______能
_____
_______;
做功
燃烧
化学
内能
机械能
化学
内能
机械能
知识讲解
海纳百川,有容乃大;壁立千仞,无欲则刚
内燃机
1、工作原理:
2、分类:
燃料在_____内燃烧,产生高温高压的气体对活塞_____。
______和__________两种 。
汽缸
做功
汽油机
柴油机
知识讲解
海纳百川,有容乃大;壁立千仞,无欲则刚
汽油机
汽油机工作原理
排气冲程:
进气门_____,
排气门_____,
活塞向____运动,
把______排出气缸。
废气
上
打开
关闭
半
曲轴转____周。
海纳百川,有容乃大;壁立千仞,无欲则刚
汽油机
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,与曲轴相连的飞轮也转___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
2
海纳百川,有容乃大;壁立千仞,无欲则刚
柴油机
柴油机也是常见的热机。它是用_____作为燃料来工作的热机。
海纳百川,有容乃大;壁立千仞,无欲则刚
柴油机
柴油机的工作原理与汽油机大致相同,如图是柴油机的结构图
与汽油机比较一下,想一想它是怎样工作的。
海纳百川,有容乃大;壁立千仞,无欲则刚
柴油机
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。
吸气冲程
空气
海纳百川,有容乃大;壁立千仞,无欲则刚
柴油机
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。
机械能转化为内能。
海纳百川,有容乃大;壁立千仞,无欲则刚
四冲程的判断方法:
先看气门关闭状态:
再看活塞的运动方向: 向上压缩,向下做功
吸气门打开 => 吸气冲程
排气门打开 => 排气冲程
1.如图所示是内燃机工作循环中的一个冲程,它是( )
A.压缩冲程,将化学能转化成内能
B.压缩冲程,将机械能转化成内能
C.做功冲程,将内能转化成机械能
D.做功冲程,将机械能转化成内能
C
海纳百川,有容乃大;壁立千仞,无欲则刚
1.如图所示是某轿车发动机的四冲程汽油机的一个工作循环示意图.表示做功冲程的是( )
A
D
B
C
A
海纳百川,有容乃大;壁立千仞,无欲则刚
内能转化为机械能
热机
应 用
蒸汽机
汽轮机
内燃机
喷气发动机
汽油机
柴油机
构造
工作过程
能量转化
异同点
课堂小测
下列关于如图所示实验的说法,错误的是( )
A.试管口出现的白雾是液化的结果
B.该实验基本能反映热机的工作原理
C.木塞冲出的过程中机械能转化为内能
D.该实验可以说明做功能改变物体的内能
C
内能转化为机械能
海纳百川,有容乃大;壁立千仞,无欲则刚
课堂小测
2.某汽油机飞轮转速为3000 r/min,
那么,每秒钟内完成 个冲程,活塞往复 次,
燃气推动活塞做功的次数为 次。
100
50
25
课堂小测
3.根据汽油机和柴油机的区别,下列说法正确的是( )
A.汽油机汽缸顶部有一个火花塞,柴油机汽缸顶部是一个喷油嘴
B.汽油机吸入的是空气,柴油机吸入的是空气和柴油的混合物
C.吸气冲程是内能转化为机械能
D.压缩冲程是内能转化为机械能
A