热学 《内能的利用 热机》课件.ppt

复习 热现象,内能的利用,一、内能的获得：,通过燃料的燃烧，将燃料内部的化学能转化为内能。,二、内能的利用：,1、直接加热物体,2、利用内能做功,内能转化为机械能,燃料燃烧将化学能转化为内能，又通过做功将内能转化为机械能,三 热机,将内能转化为机械能的机器,蒸汽机火车,汽轮机,飞机上的喷气发动机,内燃机,二、内燃机种类,(1)汽油机,(2)柴油机,3、热机,将内能转化为机械能的机器,汽油机,内燃机工作时，活塞在汽缸内上下往复运动。当活塞由汽缸的一端运动到另一端的过程，叫做一个冲程。 多数内燃机都是由吸气、压缩、做功、排气四个冲程的不断循环来保证连续工作的。,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。,吸气冲程,进气门和排气门都关闭；活塞向上运动，压缩气体做功，机械能转化为内能；燃料混合物被压缩，压强增大，温度升高。,压缩冲程,进气门和排气门都关闭；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而做功，内能转化为机械能，并通过连杆带动曲轴转动。,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。,排气冲程,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？,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,2、柴油机的构造,喷油嘴,进气门,活塞,连杆,排气门,气缸,曲轴,火花塞,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。,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。,点火方式：压燃式,点火方式：引燃式,柴油机,汽油机,三、燃料的热值：,2、燃烧相同质量的不同燃料，放出的热量不同。,1、燃料的种类很多，可分为固体燃料、液体燃料和气体燃料。,三、燃料的热值：,3、燃料的热值：1kg某种燃料完全燃烧放出的热量，叫做这种燃料的热值。,4、热值的单位：J/kg,5、热值的符号：q,三、燃料的热值：,一些燃料的热值,三、燃料的热值：,6、燃料燃烧放热计算： 小明某次用火炉烧水时，共消耗了1.5kg的烟 煤，试计算这些烟煤完全燃烧放出多少焦的 热量（烟煤的热值q=2.7107J/kg)?,解：Q=mq=1.5kg2.7107J/kg =4.05107J,答：这些煤完全燃烧放出的热量为4.05107J,Q=mq,用家用燃气热水器烧水洗澡，假如洗一次澡要用掉天然气0.14米3.问:完全燃烧这么多的天然气能放出多少焦的热量？(q=8107焦耳/米3),四、燃料的利用率：,思考： 上例中小明烧水用了1.5kg的烟煤，这些煤 完全燃烧放出的热量为4.05107J，实际放 出的热量是4.05107J吗？为什么？水实际 吸收的热量呢？,水实际吸收的热量，称为有效利用的热量。,四、燃料的利用率：,1、炉子的效率： 有效利用的热量（水吸收的热量）与燃料完 全燃烧放出的热量之比。,四、燃料的利用率：,2、提高燃料利用率，节约能源,1）使煤充分燃烧：将煤磨成煤粒，加大 送风量。,2）加大受热面积，减少烟气带走的热量：,四、燃料的利用率：,3、热机的效率：用来做有用功的那部分能量和燃料完全燃烧放出的热量之比，叫热机的效率。,燃料的不完全燃烧、气缸部件吸热后的热量散失、废气带走的热量和克服摩擦做功而消耗的能量，都是引起能量损失的原因。因此，提高热机效率，可提高燃料的利用率。,计算: 1. 完全燃烧15千克热值是 3.4107焦耳/千克的木炭，能产生多少热量？,想要获得这些热量,需要完全燃烧多少千克氢气?(q氢=1.4 108焦耳/千克),3.把5kg、40的水烧开，需要完全燃烧多少kg的干木柴？（已知干木柴的燃烧值为1.2107J/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）,