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课件网) 第4节 热机与社会发展 第十二章 内能与热机 加热水,水的内能增加,对塞子做功,使塞子飞出去。 活塞压缩空气做功,空气的内能增大,温度升高,达到浸透乙醚的棉花球的燃点,导致棉花球燃烧。 镰刀 收割机 农用车 小轿车 帆船 远洋巨轮 它们都安装有热机! 哪些是热机?有什么共同的特点? 观察与思考 √ √ √ 1.知道热机工作过程中的能量转化过程。 2.了解内燃机工作的四个冲程。 3.知道热机与环境的关系,知道提高热机效率的途径。 学习目标 蒸汽机 汽油机 柴油机 燃气轮机 喷气发动机 火箭发动机 化学 燃料 高温气体 燃烧 推动 机械 运动 共同特点: 各种各样的热机: 热机中能量的转化 (对外做功) 化学能 热机是一种将燃料燃烧时的化学能转化为内能,然后通过做功,把内能转化为机械能的机械。 机械能 (燃烧) 内能 第一台蒸汽机 向瓦特致敬! 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,虽然是一个玩具而已,但它是蒸汽机的雏形。 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的新时代,标志着工业革命的开始。 其实,说瓦特通过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。 汽油机是用汽油作燃料,使汽油在机器内部燃烧,将内能转化为机械能的一种热机。 汽油机 一 内燃机的剖面图 火花塞 气缸 进气门 活塞 连杆 排气门 曲轴 1.汽油机的构造 1.汽油机的构造 气缸 活塞 连杆和曲轴 进气门 排气门 火花塞 汽油在气缸的顶部燃烧从而产生高温、高压燃气。 点火装置,能够产生电火花使燃料混合物质猛烈燃烧。 在气缸内,高温、高压燃气推进活塞做功,将燃气的内能转化为机械能。 连杆和活塞相连,曲轴通过传动装置跟工作机器相连,将活塞的动力传给工作机。 汽油与空气形成的燃料混合气体的进口。 燃料燃烧后废气的出口。 吸入气体: 。 吸气冲程 活塞运动方向: 。 汽油和空气的燃料混合物 阀门:进气阀 ; 排气阀 。 打开 关闭 向下 2.汽油机的工作 压缩冲程 燃料混合物:压强 , 温度 。 阀门:进气阀 ; 排气阀 。 活塞运动方向: 。 关闭 关闭 增大 向上 升高 能量转化: 能 能 机械 内 活塞对燃料混合物做功,燃料内能增大,温度升高。 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。 活塞运动方向: 。 向下 机械 内 做功冲程 能量转化: 能 能 阀门:进气阀 ; 排气阀 。 活塞运动方向: 。 关闭 打开 向上 排气冲程 活塞往复运动 次,曲轴转动 周。 对外做功 次。 汽缸内的燃油燃烧爆发 次。 四冲程内燃机一个工作循环: 2 1 1 归纳总结 内燃机工作时,活塞在汽缸内做一次单向运动,叫作一个冲程。 汽油机一个工作循环有四个冲程:吸气冲程、压缩冲程、做功冲程、排气冲程。只有 冲程是燃气对外做功,其他三个冲程是靠 来完成。 2 飞轮的惯性 做功 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。 喷油嘴 认知与了解 汽油机 柴油机 不同点 燃料 汽油 柴油 结构 火花塞 喷油嘴 吸气冲程 吸入的是汽油和空气的混合气体 吸入的是空气 压缩冲程 气压、温度相对较低 气压、温度相对较高 点火方式 点燃式 压燃式 相同点 工作循环 都有四个冲程 能量转化 (1)压缩冲程:机械能转化成内能 (2)做功冲程:内能转化成机械能 活塞、曲轴运动 每一个工作循环,活塞往 ... ...