人教版八年级物理第十四章内能的利用热机热机的效率能量的转化和守恒材料.pptx

第十四章 内能的利用 教育科技 演示实验 现象： 软木塞冲出；管口有“白汽”产生 说明: 水蒸汽对木塞做功,内能减少,它的温度下降,水蒸汽液化成小水珠. 能量转化： 内能转化为机械能 汽油机和柴油机的工作过程 热机 蒸汽机 汽油机、柴油机（内燃机） 燃气轮机 喷气发动机 火箭发动机 热机的种类： 热机：利用内能做功的机械。 蒸汽机 燃气轮机 热机的应用 热机的应用 热机的应用 热机的应用 热机的应用 这些热机的共同特点 燃料的 化学能 内 能 机械能 燃 烧 做 功 内燃机 内燃机 内燃机 常见的：汽油机、柴油机 内燃机：燃料直接在发动机内燃烧产生动力的热机。 汽油机 柴油机 汽油机构造 火花塞 汽缸 进气门 活塞 连杆 排气门 曲轴 冲程 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。 连杆 曲轴 与连杆相连 曲轴 四缸、六缸发动机 飞轮 吸气冲程 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。 压缩冲程 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。 做功冲程 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。 排气冲程 进气门关闭，排气门打开，活塞向上运动，把废气排出气缸。 汽油机工作时，能量的转化 吸气 压缩 做功 排气 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了动力？ 3、哪个冲程排出了汽车的尾气？ 机械能转化为内能 内能转化为机械能 获得动力 排出尾气 一个工作循环： 汽油机工作时一个循环为四个冲程，周而复始。 一个工作循环： 完 成： 个冲程。 活 塞：往复 次。 曲 轴：转动 周。 对外做功： 次。 辅助冲程：靠飞轮的 来完成。 总结汽油机一个循环过程的特点： 四 两 两 一 惯性 说明：在四个冲程中，只有做功冲程将内能转化为机械能，其他三个冲程均为辅助冲程，要靠安装在曲轴上的飞轮的惯性来完成动作。 内燃机的启动 内燃机不能自行启动。开始运转时，要靠外力使飞轮和曲轴转动起来，由曲轴通过连杆带动活塞运动，以后内燃机才能自己工作。 柴油机构造 喷油嘴 汽缸 进气门 活塞 连杆 排气门 曲轴 柴油机 空气 进气门打开，排气门关闭。活塞由上端向下端运动，将空气吸进气缸。 吸气冲程 柴油机 进气门和排气门都关闭，活塞向上运动，活塞把空气压缩得很小，空气的压强更大，温度更高。在压缩冲程末，缸内空气温度已超过柴油的着火点。 压缩冲程 柴油机 在压缩冲程末，从喷油嘴喷出的雾状柴油遇到热空气立即猛烈燃烧，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。 做功冲程 柴油机 进气门关闭，排气门打开，活塞向上运动，把废气排出气缸。 排气冲程 燃烧后的废气 汽油机、柴油机的相同点 1．基本构造和主要部件的作用相似。 2 ．每个工件循环都经历四个冲程：吸气冲程、压缩冲程、做功冲程、排气冲程。 3 ．四个冲程中，只有做功冲程对外做功，其余三个冲程靠飞轮惯性完成。 4 ．一个工作冲程中，活塞往复两次，飞轮转动两周，做功一次。 汽油机、柴油机的不同点 1．构造不同：汽油机汽缸顶有火花塞，而柴油机汽缸顶部有喷油嘴。 2 ．燃料不同：汽油机的燃料是汽油，而柴油机的燃料是柴油。 3 ．吸气不同：汽油机吸进汽油和空气的混合气体，柴油机只吸进空气。 4 ．点火不同：汽油机属点燃式点火，柴油机属压燃式点火。 压缩比 内燃机气缸总容积与燃烧室容积的比值，是内燃机的重要结构参数。活塞处于下止点时气缸有最大容积，用Va表示；活塞处于上止点时气缸内的容积称为燃烧室容积，用Vc表示。 内燃机的压缩比ε为　ε=Va/Vc 在一般大气压下，汽油的燃点427℃。 在一般大气压下，柴油的燃点220℃。 内燃机的应用 (1)汽油机的应用 汽油机比较轻巧，常用在汽车、飞机和小型农业机械上面。 (2)柴油机的应用 柴油比较便宜，但柴油机比较笨重，主要用在载重汽车、拖拉机、坦克、火车、轮船上面。 热机能量的损耗 热机的效率 ●由上图可知，真正做有用功的能量只占燃料所释放能量的一部分。 ●物理学中把用来做有用功的能量与燃料完全燃烧放出的能量的之比叫做热机效率，即： 　　　　　　η = 汽油机效率约为：20%~30%； 柴油机效率约为：30%~45%。 怎样提高热机效率 1、使燃料充分燃烧； 2、尽量减少各种热量损失； 3、保持良好的润滑，减少因克服摩擦阻力而