九年級(jí)物理全冊(cè) 14.1熱機(jī)課件 新人教版.ppt

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1、14.1 熱機(jī),一、熱機(jī)工作原理,如圖所示，在試管內(nèi)裝些水，用橡皮塞塞住，加熱使水沸騰，會(huì)看到什么現(xiàn)象？,在這一過程中能量如何轉(zhuǎn)化呢？,燃料的化學(xué)能通過燃燒轉(zhuǎn)化為內(nèi)能，又通過做功，把內(nèi)能轉(zhuǎn)變成機(jī)械能。從而使機(jī)械獲得動(dòng)力。,熱機(jī)：,將燃料燃燒產(chǎn)生的高溫高壓燃?xì)獾膬?nèi)能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能的裝置.,二、熱機(jī)種類,蒸汽機(jī),內(nèi)燃機(jī),汽輪機(jī),噴氣發(fā)動(dòng)機(jī),三、內(nèi)燃機(jī)：,汽油機(jī),柴油機(jī),汽油機(jī)結(jié)構(gòu)圖,,,,,,,,火花塞,活塞,排氣門,進(jìn)氣門,汽缸,連桿,曲軸,主體是汽缸，它的頂部有進(jìn)氣門和排氣門，頂部有火花塞，下部有活塞，它通過連桿與 曲軸 相連，它的移動(dòng)通過連桿帶動(dòng)曲軸轉(zhuǎn)動(dòng)。,汽油機(jī)工作時(shí)，活塞在汽缸里做往復(fù)運(yùn)動(dòng)

2、，活塞從汽缸的一端運(yùn)動(dòng)到另一端的過程叫做沖程。,2、一個(gè)工作循環(huán)：,把這四個(gè)沖程稱為一個(gè)工作循環(huán)。,1、一個(gè)沖程：,四、汽油機(jī)的工作過程,,汽油機(jī)的四個(gè)沖程,打開,關(guān)閉,關(guān)閉,關(guān)閉,關(guān)閉,關(guān)閉,關(guān)閉,打開,向下,向上,向下,向上,機(jī)械能- 內(nèi)能,內(nèi)能- 機(jī)械能,壓縮氣體,對(duì)外做功,吸入氣體,排出氣體,一 個(gè) 工 作 循 環(huán),吸氣沖程,壓縮沖程,做功沖程,排氣沖程,,,,內(nèi)燃機(jī)四沖程的判斷方法：,汽油機(jī)工作原理,一看活塞的運(yùn)動(dòng)方向；二看氣門關(guān)閉狀態(tài)。,,開機(jī),,關(guān)機(jī),,,,,,汽油機(jī)與柴油機(jī)的對(duì)照,曲軸,連桿,活塞,進(jìn)氣門,排氣門,火花塞,噴油嘴,,,排氣門,進(jìn)氣門,活塞,連桿,曲軸,,,,,,

3、,,,,,,,汽油,柴油,,火花塞,噴油嘴,汽油和空氣的混合物,空氣,點(diǎn)燃式,壓燃式,低,高,輕巧,燃料便宜、效率高,燃料貴、效率低,笨重,輕型汽車、摩托車,輪船、火車,汽油機(jī)與柴油機(jī)的對(duì)照,1、都是燃料在汽缸中燃燒。 2、都是將內(nèi)能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能的機(jī)器。 3、都是由吸氣、壓縮、做功、排氣四個(gè)沖程構(gòu)成一個(gè)工作循環(huán)，曲軸和飛輪轉(zhuǎn)動(dòng)兩周，活塞往復(fù)兩次，對(duì)外做功一次。 4、都是先靠外力使飛輪和曲軸轉(zhuǎn)動(dòng)起來，只有做功沖程對(duì)外做功，其余三個(gè)沖程靠飛輪慣性完成。 5、排氣沖程排出廢氣相同。,相同點(diǎn),1.定義：,五、熱值,1kg 某種燃料完全燃燒放出的熱量，叫做這種燃料的熱值。,,熱值是燃料的特性，不是所

4、有物質(zhì)都具有的特性。它反映的是燃料燃燒過程中放熱本領(lǐng)大小的物理量。,（1m3）,2.公式：,q=,3.單位：,焦每千克，符號(hào)J/kg,4.意義：,表示相同質(zhì)量 的不同燃料完全燃燒時(shí)放出的熱量不同。,q=,（體積）,（焦每米3，符號(hào)J/m3）,幾種燃料的熱值（焦/千克）,氫1.4 108,汽油4.6 107,酒精3.0107,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,木炭: 3.4107J/kg 物理意義:1千克木炭完全

5、燃燒時(shí)放出的熱量是3.4107J,煤氣: 3.9107J/m3 物理意義:1立方米煤氣完全燃燒時(shí)放出的熱量是3.9107J,有效利用燃料,爐子有效利用的熱量與燃料完全燃燒放出的熱量之比，叫做爐子的效率。,1.把煤磨成煤粉，用空氣吹進(jìn)爐膛，可以燃燒得比較完全。 2.不燒煤粉而燒煤粒，加大送風(fēng)量，把煤粒在爐膛里吹起來燃燒，可以燃燒得更充分。 3.用各種辦法加大受熱面，可以減少煙氣帶走的熱量。,提高鍋爐的效率和燃料的利用率的措施：,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(jī)效率。,廢氣內(nèi)能,散熱損失,機(jī)械摩擦損失,有用機(jī)械能,,高溫高壓 燃?xì)?燃料完全燃燒放出的能量,,,,,熱

6、機(jī)效率,在熱機(jī)的各種能量的損失中,廢氣帶走的能量最多.,設(shè)法利用熱機(jī)廢氣的能量，是提高燃料利用率的重要措施。,燃燒不完全,,一、燃料的熱值 定義：1kg(m3)某種燃料完全燃燒放出的熱量 單位：焦每千克，符號(hào)：J/kg,二、熱量的計(jì)算 Q放=mq 三、熱機(jī)效率： 我們把用來做有用功的那部分能量和燃料完全燃燒后放出的能量之比叫做熱機(jī)效率。,我會(huì)應(yīng)用,1.某汽油機(jī)飛輪轉(zhuǎn)速為3000r/min，那么，每秒鐘內(nèi)完成 個(gè)沖程，活塞往復(fù) 次，燃?xì)馔苿?dòng)活塞做功的次數(shù)為 次。,一個(gè)工作循環(huán)由四個(gè)沖程組成，曲軸旋轉(zhuǎn)兩周，活塞往復(fù)兩次，對(duì)外做功一次,100,50,25,2.如右圖甲、乙是內(nèi)燃機(jī)工作

7、過程中的兩個(gè)沖程的簡(jiǎn)圖，從圖中可判定 （ ） A、甲為吸氣，乙為壓縮 B、甲為排氣，乙為做功 C、甲為吸氣，乙為做功 D、甲為吸氣，乙為排氣,3000r/min=50r/s,甲,乙,C,我會(huì)應(yīng)用,1.為節(jié)約能源，需提高熱機(jī)的效率。下列措施中不能提高熱機(jī)效率的是 （ ） A 盡量使燃料充分燃燒 B 盡量增加熱機(jī)的工作時(shí)間 C 盡量減少?gòu)U氣帶走的熱量 D 盡量減少熱機(jī)部件間的摩擦,B,Q放=q m,Q=cm△t,Q= I2Rt,Q放= qＶ,例題：把5kg40℃的水燒開，需要完全燃燒多少kg的干木柴？（已知干木柴的熱值為1.2107J/kg，外界為標(biāo)準(zhǔn)大氣壓，并且燃料完全燃燒放出的熱量全部被水吸收） 解：,Q吸=cm△t =4200J/(kg0C)5kg600C=1.26 106J； Q放＝Q吸 m1=Q放/q = 1.2106J/(1.2107J/kg)=0.1kg,