课件19张PPT。热 机第十四章 第1节 热蒸汽为我们提供了强大的推力,把人们从繁重的体力劳作中解放出来。蒸汽机带来一场革命!第一次工业革命! 世界上第一台蒸汽机是由古希腊数学家希罗于 1 世纪发明的汽转球,但它只不过是一个玩具而已。
瓦特在前人的启迪下,对蒸汽机作出一系列重大改进,在工业上得到广泛应用。他开辟了人类利用能源新时代,标志着工业革命的开始。
其实,瓦特观察水壶中的水烧开,推动壶盖,从而发明了蒸汽机,是一个善意的杜撰。蒸汽机的遗憾——体积太庞大内燃机——电气时代 第二次工业革命 内燃机分为汽油机和柴油机两大类 使用汽油作为燃料的叫汽油机。 使用柴油作为燃料的叫柴油机。内燃机的分类1.热机——利用内能做功的机械 讨论这个实验中能量转化的情况。一、热机 演 示 燃料燃烧时化学能转化为内能,传给水和水蒸气;水蒸气把塞子冲出去,内能转化为塞子的动能。 利用内能做功的机器有很多,例如蒸汽机、内燃机、汽轮机、喷气发动机等。2.热机的种类1.构造二、汽油机 2.工作过程 1.在四个冲程中,哪些冲程发生了能量的转化?
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? 4.老式摩托在启动时,需踏动启动杆,这是为什么?
5.现代汽车里的“马达”起什么作用? 柴油机结构和汽油机相似,它们的主要区别是:柴油机通过压缩空气直接点燃柴油。柴油机的汽缸顶部没有火花塞,而有一个喷油嘴。吸入物质也只有空气,在压缩冲程结束时,压缩空气的温度已经超过柴油的燃点,此时从喷油嘴喷出的雾状柴油遇到热空气就立刻燃烧起来。一、柴油机 柴油机比较笨重,主要用于载重汽车、拖拉机、火车轮船上。 汽油机转速高,结构简单,质量轻,造价低
廉,运转平稳,使用维修方便。汽油机在汽车上,特别是小型汽车上大量使用,至今不衰。 柴油发动机与汽油发动机相比热效率高30%,因而从节约能源、降低燃料成本角度上讲,柴油
发动机轿车的推广使用具有重大意义。汽油机和柴油机的优缺点 2.内燃机压缩冲程中 能转化为 ;
在做功冲程中 能转化为 能。机械内能机械内 1.请说出汽油机与柴油机的结构和工作过程中的主要不同之处。 3.依靠飞轮惯性完成的冲程是( )B C DADBC 4.汽油机在压缩冲程中工作物质被压缩,汽缸中的( )
A.压强增大,温度降低
B.压强减小,温度升高
C.压强增大,温度升高
D.压强减小,温度降低C 5.汽油机和柴油机相比较,下列叙述中正确的是( )
A.柴油机吸入汽缸的是柴油和空气的混合物,汽油机吸入的是空气
B.在压缩冲程中它们的压缩程度是一样的
C.柴油机里推动活塞做功的燃气的压强比汽油机里的高
D.在压缩冲程末,汽油机汽缸内的温度比柴油机的高C课件15张PPT。热机的效率第十四章 第2节柴薪煤炭石油天然气从哪里获得内能? 不同燃料的放热本领相同吗?怎么比较它们谁的放热本领强呢? 经验告诉我们,等质量的煤和干木柴,充分燃烧,煤放出的热量要比柴多得多。我们用热值这个概念来表示燃料放出热量的本领。一、燃料的热值 想想议议 某种燃料完全燃烧放出的热量与其质量之比,叫做这种燃料的热值。 国际单位:焦每千克;符号:J/kg。
气体燃料的单位:焦每立方米;符号:J/m3。1.热值 热值在数值上等于1 kg某种燃料完全燃烧放出的热量。(1)定义(2)物理意义 (3)单位 请说出你熟悉的燃料的热值,并说明其物理意义。2.了解燃料的热值表 为什么发射火箭上天要用氢做燃料?3.有关燃料燃烧放热的计算想一想 根据热值表,计算一下10吨氢完全燃烧放出多少焦耳的热量? 再算算,若用干木柴完全燃烧来获得这些热量,需要多少吨干木柴? 氢的热值是1.4×108 J/kg 干木柴的热值1.2×107 J/kg放出热量Q = 热值×质量
=1.4×108 J/kg× 10×103 kg
=1.4×1012 J 约120吨干木柴完全燃烧放出的热量等于10吨氢完全燃烧放出的热量。 1.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,叫做热机的效率。 在内燃机中燃料是否能够完全燃烧?燃料燃烧释放的能量都到哪里去了?无用的机械
能二、热机的效率 想一想燃气内能损失的内能 蒸汽机的效率只有6%~15% 汽油机的效率为 20%~30%柴油机的效率为30%~45%(1)热机的效率是热机性能的重要指标2.提高热机效率,节约能源,减少污染(2)提高效率的途径
提高燃料利用率,使燃料充分燃烧;
改进热机,减少各种能量损失;
利用废气的能量。C 1.对于燃料的热值,下列说法中,属于正确理解的是 ( )
A.燃料的热值跟燃料燃烧时放出的热量成正比
B.燃料没燃烧时就没有热值
C.就某种确定的燃料而言,它的热值是一个确定的值, 跟燃料的质量及燃料燃烧放出的热量无关
D.容易燃烧的燃料热值一定大 2.已知干木柴的热值是1.2×107 J/kg,完全燃烧0.7 kg干木柴能放出多少热量?假设这些热量全部被水吸收,能使多少千克水的温度由20 ℃升高到70 ℃?已知水的比热容为4.2×103 J/(kg·℃)。 Q = 1.2×107 J/kg×0.7 kg = 8.4×106 J = 40 kg 3. 关于热机效率,下列说法正确的是:
( )
A.热机效率越高,即热机做的有用功多
B.热机效率越高,即热机的功率越大
C.要提高热机效率,就要尽量减少各种能量 损失,并且要保证良好的涧滑
D.提高热机效率,有利于环保减排 C D 4.一台内燃机运行时各种能量损耗大致为:汽缸散热损失占25%,废气带走的能量占30%,摩擦等机械损耗占10%,则内燃机的热机效率为__________。 35%课件15张PPT。能量的转化和守恒第十四章 第3节 你能说出下面物体都具有什么形式的能量吗?认识能量 1.来回迅速摩擦双手。
2.用钢笔杆在头发或毛衣上摩擦后再靠近细小的纸片。 观察实验发生的现象,讨论发生了哪些能量转化? 你还能举出一些你认为发生了能量转化的例子吗?请说出你认为发生的能量转化。想想做做一、能量的转化各种形式的能可以互相转化机械能转化为内能 机械能转化为电能电能转化为机械能光能转化为电能各种形式的能可以互相转化化学能转化为内能光能转化为化学能尝试一下,按图中给出的实例,你能做些补充吗? (1)拿一个弹力小球由手中释放,观察小球的运动情况。 (2)结合小球在地面弹跳的频闪照片,想一想,为什么它的高
度会逐渐降低?是
否丢失了能量?减
少的机械能到哪去
了?二、能量守恒定律做做想想议议能量守恒定律 大量事实表明,能量既不会凭空消灭,也不会凭空产生,它只会从一种形式转化为其他形式,或者从一个物体转移到其他物体,而在转化和转移的过程中,能量的总量保持不变。 能量守恒定律是自然界最普遍、最重要的基本定律之一。 1.滑冰滑梯的过程中,能量是怎样转化的?遵守能量守恒定律吗?讨 论 2.有人曾设想制造一种不需要动力就能源源不断地对外做功的机器,人们把这种机器叫永动机。 这种机器有可能制成吗? 一种设想中的永动机讨 论 1.一支向高空瞄准的步枪,扣动扳机后射出一颗子弹,子弹没有击中目标,最后 下落陷在土地中。请你说出以上过程中发生了哪些能量转化。 火药的化学能燃气的内能子弹的机械能空气、土地的内能 2.请从能量转化的角度具体说明以下效率的意义。
● 某太阳能电池工作时的效率是16%
● 某电动机工作的效率是83%
● 某锂电池充电时效率是99%
● 某柴油机工作的效率是35%
● 某电热水器工作的效率是87% 太阳能电池把接收到的太阳辐射的能量的16%转化为电能。 3.能量守恒是自然界的基本规律之一,下列能量转化过程中,属于内能的转移的是( )
A.用电灯照明
B.光合作用
C.用暖水袋取暖
D.天然气的燃烧 C 4. 下列说法中正确的是( )
A.冬天对着手哈气,手变暖是机械能转化为内能
B.用酒精灯给水加热,是机械能转化为内能
C.高速行驶的汽车爆胎是很危险的,从能量角度来看,是机械能与内能的相互转化
D.滑冰时冰刀与冰之间相互摩擦,出现一道痕迹,是内能转化为机械能C