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宝泉岭局直中学 秦泗荣 实验要点 实验器材：汽油机模型、 电源、导线 根据这个原理可以制造出一种将内能转化为机械能的机器。 热机是热力发动机的简称。 热机是将燃料燃烧产生的高温、高压燃气的内能转化为机械能装置。 汽油机 汽油机结构图 火花塞 活塞 排气门 进气门 汽缸 连杆 曲轴 p48 汽油机工作时，活塞在汽缸里做往复运动，活塞从汽缸的一端运动到另一端的过程叫做冲程。 进气门打开，排气门关闭，活塞由上端向下运动，汽油和空气组成的燃料混合物从进气门吸入气缸。 1 吸气冲程 进气门和排气门都关闭，活塞向上运动，燃料混合物被压缩，压强增大，温度升高。 2 压缩冲程 在压缩冲程未尾，火花塞产生电火花，使燃料猛烈燃烧，产生高温高压的燃气。高温高压燃气推动活塞向下运动，并通过连杆带动曲轴转动。 3 做功冲程 进气门关闭，排气门打开，活塞向上运动，把废气排出气缸。 4 排气冲程 p49 吸气冲程 压缩冲程 做功冲程 排气冲程 做功冲程 2 2 汽油机 柴油机 在工农业生产中，常用的内燃机有汽油机和柴油机（P.55)。汽油机比较轻巧，常用在汽车、飞机和小型农业机械（如插秧机、机动喷雾机）上。柴油机的功率较大，被广泛用于载重汽车、拖拉机、坦克、火车、轮船······ 即将告别舞台的蒸汽机车 涡轮（喷气）发动机 火箭发动机 汽车在开动前，是如何使内燃机起动的？ 答：通过外力先使飞轮和曲轴转动起来，由曲轴通过连杆带动活塞运动，消耗机械能来帮助内燃机完成吸气、压缩两个冲程内燃机一旦开始做功，内能就会转化成曲轴的机械能。这时曲轴获得的机械能一部分通过做功，一部分通过飞轮（与曲轴相连的质量较大的轮子）保存起来。然后依靠飞轮的惯性再反过来向外输出带动曲轴转动，靠消耗飞轮的机械能完成排气以及下一循环的吸气、压缩。这样内燃机就可连续工作下去了。 在做功冲程燃气对活塞做功，内能转化为机械能。其余三个冲程靠消耗飞轮的机械能来完成. 二、燃料及其热值 燃料的燃烧是一种化学反应，燃烧过程中，储存在燃料中的化学能被释放，转变为内能。相同质量的不同燃料燃烧放出的热量是不同的。 热值：指单位质量的某种物质完全燃 烧所放出的热量。其符号是q。 热值单位：J/kg, (J/m3) 热值单位：J/kg, (J/m3) P139一些燃料的热值。 木炭: 3.4×107J/kg 物理意义:1千克木炭完全燃烧时放出的热量是3.4×107J 煤气: 3.9×107J/m3 物理意义:1立方米煤气完全燃烧时放出的热量是3.9×107J 计算热量公式： Q放=mq (即质量乘以热值) 燃料燃烧释放的能量用来开动热机，这些能量不会全部用来做有用功。 废气带走 机件发热散失 机件摩擦损失 燃料燃烧产生能量 在热机的各种能量的损失中,废气带走的能量最多. 设法利用热机废气的能量，是提高燃料利用率的重要措施。 做有用功 燃烧不完全 热机效率：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。 蒸气机效率最低：6%~15%； 汽油机效率：20%~30%； 柴油机效率：30%~45%。 例题：把5kg40℃的水烧开，需要完全燃烧多少kg的干木柴？（已知干木柴的热值为1.2×107J/kg，外界为标准大气压，并且燃料完全燃烧放出的热量全部被水吸收） 解： Q吸=cm（t-t0） =4200J/(kg·0C)×5kg×600C =1.26 ×106J； Q放＝Q吸 m1=Q放/q = 1.2×106J/(1.2×107J/kg)=0.1kg 例题：把10kg40℃的水烧开，需要完全燃烧多少kg的干木柴？（已知干木柴的热值为1.2×107J/kg，外界为标准大气压，并且燃料完全燃烧放出的热量有50％被水吸收） 练习： 1，如图1表示内燃机工作循环中的一个冲程，从气门的启闭和活塞的运动可判断这 是 ??????? 冲程。 吸气 2，在内燃机中，由于什么原因燃料完全燃烧放出的热量并不能全部用来做有用功？ 答：燃料燃烧不完全， 排出的废气温度较高， 机件散热损失， 克服机件摩擦。 3，对于四冲程的柴油机和汽油机，下列说法正确的是 ［ ］ A.第一冲程进入气缸里的都是燃料的混合物 B.第二冲程末都需要点火，燃料才能燃烧 C.第三冲程都是燃气推动活塞做功 D.第四冲程都是将废气排出 C,D （3）冲程中的能量转化 （1）热机的工作原理 （2）汽油机的一个工作循环 * *