
你知道這些漂亮的車是靠什么發(fā)動的嗎?
1.了解四沖程汽油機的基本工作原理;2.了解柴油機與汽油機工作原理的相同與不同點。3.從能量轉(zhuǎn)化的角度認(rèn)識燃料的熱值;4.了解內(nèi)能的利用在人類發(fā)展史上的重要意義;5.通過能量的轉(zhuǎn)化和轉(zhuǎn)移,認(rèn)識熱機效率。
觀察與實驗:水沸騰后會出現(xiàn)什么現(xiàn)象
1.燃料的化學(xué)能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能2.內(nèi)能通過熱傳遞轉(zhuǎn)移給水和水蒸氣3.水和水蒸氣的內(nèi)能轉(zhuǎn)化為塞子的機械能
想一想:試?yán)蒙鲜鰧嶒灴偨Y(jié)內(nèi)能的兩種應(yīng)用
一、利用內(nèi)能來加熱物體
將由燃料燃燒產(chǎn)生的高溫高壓氣體的內(nèi)能轉(zhuǎn)化為機械能的機器,統(tǒng)稱為熱機。
燃料直接在發(fā)動機汽缸內(nèi)燃燒產(chǎn)生動力的熱機,叫做內(nèi)燃機。
了解:兩種常見的內(nèi)燃機
使用汽油作為燃料的叫汽油機
使用柴油作為燃料的叫柴油機
進氣門打開,排氣門關(guān)閉,活塞由上端向下運動,汽油和空氣組成的燃料混合物從進氣門吸入氣缸。
進氣門和排氣門都關(guān)閉,活塞向上運動,燃料混合物被壓縮,壓強增大,溫度升高。
在壓縮沖程末尾,火花塞產(chǎn)生電火花,使燃料猛烈燃燒,產(chǎn)生高溫高壓的燃氣。高溫高壓燃氣推動活塞向下運動,并通過連桿帶動曲軸轉(zhuǎn)動。
進氣門關(guān)閉,排氣門打開,活塞向上運動,把廢氣排出氣缸。
進氣門打開,排氣門關(guān)閉,活塞由上端向下運動,空氣進入氣缸。
進氣門和排氣門都關(guān)閉,活塞向上運動,活塞把空氣的體積壓縮得很小,空氣的壓強增大,溫度升高,該沖程末,缸內(nèi)空氣的溫度已經(jīng)超過柴油的燃點。
從噴油嘴噴出霧狀柴油,柴油遇到熱空氣立即燃燒起來,高溫高壓燃氣推動活塞向下運動,并通過連桿帶動曲軸轉(zhuǎn)動。
總結(jié):汽油機和柴油機的異同點
Tips:一個工作循環(huán)中,活塞往復(fù)兩次,曲軸轉(zhuǎn)動兩圈,飛輪轉(zhuǎn)兩圈,做功一次。
吸入汽油和空氣的混合物
壓縮程度較?。C械能轉(zhuǎn)化成內(nèi)能)
壓縮程度較大(機械能轉(zhuǎn)化成內(nèi)能)
點燃式(火花塞點火)(內(nèi)能轉(zhuǎn)化成機械能)
壓燃式(柴油遇到高溫高壓的熱空氣而燃燒)(內(nèi)能轉(zhuǎn)化成機械能)
不同燃料燃燒放出能量的本領(lǐng)相同嗎?
想想議議相同質(zhì)量的不同燃料燃燒時放出的熱量是否相同?
相同質(zhì)量的不同燃料燃燒時放出的熱量是不相同的
某種燃料完全燃燒放出的熱量與其質(zhì)量之比,叫做這種燃料的熱值。符號:q
Q:熱量—焦(J)m:質(zhì)量—千克(kg)q:熱值—焦每千克 (J/kg)
知道:用物理語言描述這種差別
熱值是燃料的一種特性,每種燃料都有自己的熱值。
Tips:有關(guān)熱值概念的理解
T1:1kg某種燃料完全燃燒放出的熱量,在數(shù)值上等于燃料的熱值。
T2:若氣體燃料單位是J/m3,則計算燃料完全燃燒放出的熱量用Q放=Vq。
T3:熱值是燃料本身的一種性質(zhì),與燃料的形態(tài)、質(zhì)量、體積、是否完全燃燒均沒有關(guān)系;只與燃料的種類有關(guān)。
了解:生活中一些常見燃料的熱值
根據(jù)熱值表,計算一下10噸氫完全燃燒放出多少焦耳的熱量?
氫的熱值是1.4×108 J/kg
放出熱量Q = 熱值×質(zhì)量 =1.4×108 J/kg× 10×103 kg =1.4×1012 J
做一做:有關(guān)熱值的計算
試一試:若用干木柴完全燃燒來獲得這些熱量,需要多少噸干木柴?
想一想:你知道汽車尾氣中的污染物的來源嗎?
燃料很難完全燃燒,尾氣中的污染物主要是燃料未完全燃燒的產(chǎn)物。
想一想:做飯的時候感覺到熱是為什么?
熱量并沒有被完全利用來煮飯,很多熱量都散失了。
想一想:在內(nèi)燃機中,燃料釋放的熱量都去了哪?
用來做有用功的那部分能量,與燃料完全燃燒放出的能量之比,叫做熱機的效率。
了解:生活中一些常見熱機的效率
(1)熱機的效率是熱機性能的重要指標(biāo)
提倡:提高熱機效率,節(jié)約能源,減少污染
(2)提高效率的途徑 提高燃料利用率,使燃料充分燃燒; 改進熱機,減少各種能量損失; 利用廢氣的能量。
通過本節(jié)課,你學(xué)到了什么?
二、汽油機結(jié)構(gòu)和工作原理
三、柴油機結(jié)構(gòu)和工作原理
四、比較汽油機和柴油機
五、什么是燃料的熱值?
六、燃料完全燃燒時放出熱量如何計算?
七、提高熱機的效率與節(jié)能環(huán)保
某種燃料完全燃燒放出的熱量與其質(zhì)量之比,叫做這種燃料的熱值。
1.如圖表示四沖程內(nèi)燃機工作時的示意圖,一個工作循環(huán)的正確順序為( ?。?br/>A.甲、乙、丙、丁 B.丁、丙、乙、甲 C.甲、丁、乙、丙 D.甲、丙、乙、丁
2.某四沖程汽油機工作時轉(zhuǎn)速是2400r/min。關(guān)于此熱機的工作下列說法正確的是( )A.壓縮沖程中內(nèi)能轉(zhuǎn)化為機械能 B.四個沖程中曲軸轉(zhuǎn)動2圈,同時做功2次 C.此汽油機每秒對外做功10次 D.此汽油機每秒對外做功20次
3.對于燃料的熱值,下列說法中,屬于正確理解的是 ( ) A.燃料的熱值跟燃料燃燒時放出的熱量成正比 B.燃料沒燃燒時就沒有熱值C.就某種確定的燃料而言,它的熱值是一個確定的值, 跟燃料的質(zhì)量及燃料燃燒放出的熱量無關(guān)D.容易燃燒的燃料熱值一定大
4.關(guān)于熱機效率,下列說法正確的是:( ) A.熱機效率越高,即熱機做的有用功多 B.熱機效率越高,即熱機的功率越大 C.要提高熱機效率,就要盡量減少各種能量損失,并且要保證良好的澗滑 D.提高熱機效率,有利于環(huán)保減排
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