1、3 3、熱機、熱機定義：定義：將內能轉化為機械能的將內能轉化為機械能的機器機器熱機熱機的原理的原理: :燃料燃燒時將燃料燃燒時將化學化學能能轉化為轉化為內能內能，然，然后通過做功將后通過做功將內能內能轉化為轉化為機械能機械能熱機的種類熱機的種類：蒸汽機、內燃機、汽輪機、噴氣發動機燃料直接在發動機氣燃料直接在發動機氣缸內燃燒產生動力缸內燃燒產生動力 的的熱機。熱機。1.內燃機定義內燃機定義：2.2.內燃機種內燃機種類類汽油機汽油機柴油機柴油機1.吸氣沖程吸氣沖程汽油和汽油和空氣空氣壓縮沖程壓縮沖程 機械能轉機械能轉化為內能化為內能。做功沖程做功沖程 內能轉內能轉化為機化為機械能。械能。排氣沖程排

2、氣沖程燃燒后的廢氣燃燒后的廢氣 4. 4. 一個工作循環由一個工作循環由四個沖程組成，四個沖程組成，曲軸曲軸（或飛輪）（或飛輪）轉動兩周，轉動兩周，活塞往復兩次活塞往復兩次，對外對外做功一次做功一次4.4.除了做功除了做功沖程，其他沖程，其他三個沖程都三個沖程都是靠是靠飛輪飛輪的慣性的慣性來來工作的工作的2 2、柴油機的構造、柴油機的構造噴油嘴噴油嘴進氣門進氣門活塞活塞連桿連桿排氣門排氣門氣缸氣缸曲軸曲軸火花塞火花塞柴油機工作原理柴油機工作原理吸氣沖程吸氣沖程 壓縮沖程壓縮沖程 做功沖程做功沖程 排氣沖程排氣沖程吸氣沖程吸氣沖程空氣空氣 進氣門打開，進氣門打開，排氣門關閉。排氣門關閉?；钊缮?/p>

3、端向活塞由上端向下端運動，將下端運動，將空氣吸進氣缸空氣吸進氣缸。壓縮沖程壓縮沖程 進氣門和排氣門都關進氣門和排氣門都關閉，活塞向上運動，活閉，活塞向上運動，活塞把空氣壓縮得很小，塞把空氣壓縮得很小，空氣的空氣的壓強更大，溫度壓強更大，溫度更高。更高。在壓縮沖程末，在壓縮沖程末，缸內空氣溫度已超過柴缸內空氣溫度已超過柴油的著火點油的著火點。做功沖程做功沖程 在壓縮沖程末，從在壓縮沖程末，從噴油噴油嘴噴出的霧狀柴油嘴噴出的霧狀柴油遇到熱遇到熱空氣立即猛烈燃燒，空氣立即猛烈燃燒，產生產生高溫高壓的燃氣高溫高壓的燃氣，推動活，推動活塞塞向下向下運動，并通過連桿運動，并通過連桿帶動曲軸轉動。帶動曲軸轉

4、動。排氣沖程排氣沖程燃燒后的廢氣燃燒后的廢氣 進氣門關閉進氣門關閉，排氣門打開，排氣門打開，活塞向上運，活塞向上運動，把廢氣排動，把廢氣排出氣缸。出氣缸。一個工作循環：一個工作循環：1.活塞：往復兩次?；钊和鶑蛢纱?。2.曲軸：轉動兩周。曲軸：轉動兩周。3.完成：四個沖程。完成：四個沖程。4.對外做功：一次。對外做功：一次。5.其它沖程：靠飛輪慣性來完成。其它沖程：靠飛輪慣性來完成。想想議議：想想議議： 汽油機和柴油機的汽油機和柴油機的工作過程有什么相同工作過程有什么相同點，有什么不同點？點，有什么不同點？1基本構造和主要部件的作基本構造和主要部件的作用相似。用相似。2 每個工件循環都經歷四個

5、每個工件循環都經歷四個沖程：沖程：吸氣沖程、壓縮沖程、吸氣沖程、壓縮沖程、做功沖程、排氣沖程。做功沖程、排氣沖程。相同相同點點3 四個沖程中，只有做功沖四個沖程中，只有做功沖程對外做功，程對外做功，其余三個沖程其余三個沖程靠飛輪慣性完成靠飛輪慣性完成。4 一個工作沖程中，一個工作沖程中，活塞往活塞往復兩次復兩次，飛輪轉動兩周，做飛輪轉動兩周，做功一次功一次。不同點不同點1構造不同：汽油機氣缸頂有構造不同：汽油機氣缸頂有火花塞火花塞，而柴油機氣缸頂部有，而柴油機氣缸頂部有噴油嘴噴油嘴2 燃料不同：汽油機的燃料燃料不同：汽油機的燃料是是汽油汽油，而柴油機的燃料是，而柴油機的燃料是柴柴油油。3 吸氣

6、不同：汽油機吸進吸氣不同：汽油機吸進汽油汽油和空氣的混合氣體和空氣的混合氣體，柴油機只吸，柴油機只吸進進空氣空氣。4 點火不同：汽油機屬點火不同：汽油機屬點燃式點燃式點火點火，柴油機屬，柴油機屬壓燃式壓燃式點火。點火。一個工作循環：一個工作循環：活塞：往復活塞：往復兩兩次。次。曲軸：轉動曲軸：轉動兩兩周。周。完成：完成：四四個沖程。個沖程。對外做功：對外做功：一次一次。其它沖程：靠其它沖程：靠飛輪慣性飛輪慣性來完成。來完成。小小結結：熱機的效率教學目標教學目標1.了解了解燃料的熱值，知道熱值燃料的熱值，知道熱值是燃料的一種性質。是燃料的一種性質。2能利用熱值的定義進行簡單能利用熱值的定義進行簡

7、單的放熱計算。的放熱計算。3.了解熱機中的能量轉化及損了解熱機中的能量轉化及損失，了解熱機的效率。失，了解熱機的效率。能量的獲取能量的獲取 人類利用的能量主要是從燃料燃燒中人類利用的能量主要是從燃料燃燒中獲得的內能獲得的內能1.原始社會火的利用原始社會火的利用2.現代社會取暖的方法：煤取暖、電取現代社會取暖的方法：煤取暖、電取暖暖電能的獲得主要的方法是火力發電電能的獲得主要的方法是火力發電燃料的種類：燃料的種類：固體燃料固體燃料如：干柴煤等如：干柴煤等液體燃料液體燃料如：汽油柴油酒精等如：汽油柴油酒精等氣體燃料氣體燃料如：氫氣天然氣等如：氫氣天然氣等燃料燃燒過程：燃料燃燒過程：化學變化化學變化

8、燃料的燃料的化學能化學能轉化為轉化為內能內能燃料的燃燒燃料的燃燒 右圖表示一右圖表示一個四口人之家個四口人之家使用某種燃料使用某種燃料時的月消耗量。時的月消耗量。使用不同燃料，使用不同燃料，消耗量是不同消耗量是不同的。為什么？的。為什么？一、燃料的熱值一、燃料的熱值 質量相等的不同燃料在完全質量相等的不同燃料在完全燃燒時所放出的熱量是不同的。燃燒時所放出的熱量是不同的。 1. 1.定義：定義：某種燃料某種燃料完全燃完全燃燒燒放出的熱量與其質量或放出的熱量與其質量或體積體積之比之比。 3.3.單位：單位： J/kg （固體和固體和液體燃料液體燃料) 或或 J/m3 （氣體（氣體燃料）燃料）讀作讀

9、作 焦每千克或焦焦每千克或焦每立方米每立方米，2.2.熱值的符號：熱值的符號：q q4.木炭木炭:3.4107J/kg物理意義物理意義:1千克木炭完全燃燒時千克木炭完全燃燒時放出的熱量是放出的熱量是3.4107J煤煤氣氣: 3.9107J/m3物理意義物理意義:1 1立方米煤氣完全燃燒立方米煤氣完全燃燒時放出的熱量是時放出的熱量是3.93.910107 7J JQ：燃料完全燃燒釋放的熱量：燃料完全燃燒釋放的熱量：燃料的熱值：燃料的熱值：燃料的質量、：燃料的質量、V：燃料的體積：燃料的體積 5.計算熱量公式：計算熱量公式： Q放放=mq （液體和固體）（液體和固體） Q放放=Vq (氣體氣體)煤

10、油煤油 4.6107木炭木炭 3.4107汽油汽油 4.6107無煙煤無煙煤 約約3.4107氫氫 14.3107石油石油 4.4107焦炭焦炭 3.0107天然氣天然氣 （7.18.8) 107柴油柴油 4.3107煙煤煙煤 2.9107煤氣煤氣 3.9107酒精酒精 3.0107干木柴干木柴 1.2107氣體氣體液體液體固體固體常用燃料的熱值（單位：常用燃料的熱值（單位：J/kg J/kg J/mJ/m3 3 ）閱讀：閱讀：P 23一些燃料的熱值一些燃料的熱值。你有什么收獲？你有什么收獲？1. 1.熱值是燃料的一種特性，其大熱值是燃料的一種特性，其大小只與小只與燃料的種類燃料的種類有關，與

11、燃料有關，與燃料的的質量質量（體積體積）、）、是否完全燃燒是否完全燃燒無關。無關。2.火箭為什么用液態氫做原料？火箭為什么用液態氫做原料？氫的氫的熱值大熱值大1.1.關于燃料的熱值正確的是（關于燃料的熱值正確的是（ ）A A燃料的熱值與燃料的燃燒程度有關燃料的熱值與燃料的燃燒程度有關 B B燃料的熱值與燃料的種類有關燃料的熱值與燃料的種類有關C C燃料的熱值與燃料的多少有關燃料的熱值與燃料的多少有關 D D燃料的熱值與上面三個因素都有關燃料的熱值與上面三個因素都有關B例：例：3Kg的酒精完全燃燒可放出多的酒精完全燃燒可放出多少熱量？少熱量？解：解：Q放放= m q =3KgX3.0 x107J

12、/kg=9.0 x107J二熱機的效率二熱機的效率1.用煤氣燒開水時，燃燒放出的熱量都被水吸收了嗎？到哪去了?2.在內燃機中燃料是在內燃機中燃料是否能夠完全燃燒？燃否能夠完全燃燒？燃料燃燒釋放的能量都料燃燒釋放的能量都到哪里去了？到哪里去了？熱機中燃料釋放能量的主要走向示意圖熱機中燃料釋放能量的主要走向示意圖廢氣排出帶廢氣排出帶走的能量走的能量由于機械傳動由于機械傳動等，克服摩擦等，克服摩擦所消耗的能量所消耗的能量燃料很難全部燃燒，燃料燃料很難全部燃燒，燃料的化學能不能全部釋放的化學能不能全部釋放機械傳熱損失一部機械傳熱損失一部分能量分能量熱機真正熱機真正轉變轉變為對外為對外做功的部分做功的部

13、分能量流向圖不不完完全全燃燃燒燒1 1、熱機中能量損失的原因、熱機中能量損失的原因1.燃料未能完全燃燒燃料未能完全燃燒2.廢氣帶走很大一部分能量廢氣帶走很大一部分能量3.一部分能量消耗在散熱上一部分能量消耗在散熱上4克服摩擦做功。克服摩擦做功。2.熱機效率：熱機效率：1.定義：用來做定義：用來做有用功有用功的那部分能量，與的那部分能量，與燃料燃料完全燃燒放出的熱量完全燃燒放出的熱量之比，叫做熱機之比，叫做熱機的效率的效率2.2.公式：公式：= =Q有用有用Q總總100%Q有用有用：用來做有用功的能量用來做有用功的能量QQ總：燃料完全燃燒放出的能量總：燃料完全燃燒放出的能量2.各種熱機的效率各種

14、熱機的效率:蒸汽機蒸汽機:615汽油機：汽油機：2030柴油機：柴油機：3045提高熱機效率及提高熱機效率及燃料燃料的利用率的利用率的主要途徑的主要途徑: :1.使燃料使燃料充分燃燒充分燃燒2.設計上不斷改進，設計上不斷改進，減少減少熱量的散失熱量的散失。4.在熱機的各種損失中，廢氣帶走的在熱機的各種損失中，廢氣帶走的能量最多，設法能量最多，設法利用廢氣的能量利用廢氣的能量是是提高燃料利用率的重要措施。（熱提高燃料利用率的重要措施。（熱電站）電站）3.用優良的潤滑材料減小用優良的潤滑材料減小摩擦摩擦,以以減少機械損失減少機械損失. 一、熱值 1.物理意義：描述不同燃料完全燃燒放熱本領的物理量 2.定義：某種燃料完全燃燒放出的熱量與其質量之比，叫做這種燃料的熱值 定義式：q=Qm 3.單位：焦每千克 焦每立方米焦每立方米 符號：J/kgJ/kg 或或 J/mJ/m 4、熱值是燃料本身的一種特性 5.決定因素：種類1.燃料完全燃燒放熱公式：Q Q放放= m q= m