資源簡介

(共34張PPT)
熱機
——余老師
00
我們生命活動、生產生活的能量來自于哪？
生命活動：
主要的供能物質
糖類
主要的儲能物質
脂肪
攝取
攝取
動物
植物
攝取
光合作用
太陽能
化學能
化學能
化學能
生產生活：
煤、石油、天然氣等
轉變
古代動植物遺體
攝取和轉變
古代植物
光合作用
化學能
化學能
化學能
00
食物和燃料都具有化學能！
食物
消化吸收
呼吸作用
部分內能
部分其他形式的能
脂肪在細胞中是貯能物質，其氧化產生的能量約為等質量糖氧化產生能量的兩倍。
燃料
燃燒
周圍物體增加的內能
相同質量的不同燃料，燃燒時放出的熱量一樣嗎？
燃料的熱值
01
STEP
01
燃料的熱值
熱值
某種燃料 時放出的熱量，叫做這種燃料的熱值。
1kg
完全燃燒
單位：
焦/千克
J/kg
符號：
q
物理意義(以汽油的熱值4.6×107 J/kg)：
1kg汽油完全燃燒時放出的熱量是4.6×107J
01
燃料的熱值
一些燃料的熱值（單位：J/kg）
干木柴 1.2×107 柴油 4.3×107
煙煤 約2.9×107 煤油 4.6×107
無煙煤 約3.4×107 汽油 4.6×107
焦炭 3.0×107 天然氣 8.4×107
木炭 3.4×107 煤氣 4.2×107
酒精 3.0×107 氫氣 14.3×107
為什么火箭用的燃料是氫氣而不是汽油？
01
燃料的熱值
公式：
Q放=mq
根據熱量計算熱值
燃料燃燒放出的熱量：單位J
燃料質量：單位 kg
燃料熱值：單位J/千克
燃料燃燒放熱其實就是化學能轉化為內能的過程。
01
燃料的熱值
例
把質量為2kg，溫度為25℃的水加熱到100℃，需要完全燃燒多少酒精？(q酒精=3.0×107 J/kg，假設酒精燃燒釋放的熱量20%被水吸收)
解：
Q吸=c水m(t-t0)
=4.2×103J/(kg·℃)×2kg×(100℃-25℃)
=6.3×105J
Q放=
Q吸
20%
=5Q吸
=5×6.3×105J
=3.15×106J
m=
Q放
q
=
3.15×106J
3.0×107J/kg
=0.105kg
=105g
01
燃料的熱值
燃料燃燒產生的熱量并不能全部被水吸收，為什么會這樣？
燃料
部分完全燃燒
部分不完全燃燒
化學能浪費
化學能
內能
熱量被其他物質吸收
熱量散失到空氣
被真正利用
加熱
做功
怎么做功？
01
燃料的熱值
01
燃料的熱值
生產生活中有沒有利用上述原理做功的例子？
高壓鍋
蒸汽機
火力發電
01
燃料的熱值
蒸汽機的出現曾引起了18世紀的工業革命。直到20世紀初，它仍然是世界上最重要的發動機，后來才逐漸讓位于內燃機和汽輪機等。
蒸汽機等發動機是怎么工作的？
熱機
02
STEP
02
熱機
熱機
熱機是熱力發動機的簡稱。凡是利用燃料燃燒時放出的熱量，使工作物質的 轉化為 的發動機都叫熱機。
內能
機械能
02
熱機
熱機的種類
常見的熱機包括： 、 、汽輪機、燃氣噴氣發動機和火箭噴氣發動機。
蒸汽機
內燃機
蒸汽機
內燃機
汽輪機
02
熱機
熱機的種類
常見的熱機包括： 、 、汽輪機、燃氣噴氣發動機和火箭噴氣發動機。
蒸汽機
內燃機
燃氣噴氣發動機
火箭噴氣發動機
02
熱機
內燃機
燃料直接在發動機氣缸內燃燒產生動力的熱機，叫做內燃機。常用的內燃機有汽油機和柴油機。
汽油車
柴油車
02
熱機
汽油機的構造
火花塞
氣缸
進氣門
活塞
連桿
排氣門
曲軸
汽油機如何工作？
02
熱機
汽油機工作的四個沖程
活塞在汽缸內向上或向下移動一次叫做內燃機的一個沖程。
1.吸氣沖程
當曲軸轉動帶動活塞向下移動時，汽油和空氣混合物經進氣閥被吸入汽缸。
汽油和空氣混合物
氣門開口活塞向下
02
熱機
汽油機工作的四個沖程
活塞在汽缸內向上或向下移動一次叫做內燃機的一個沖程。
2.壓縮沖程
進氣閥關閉，油氣混合物隨著活塞上移被壓縮。當活塞接近汽缸頂部的瞬間，火花塞點火。
氣門閉合活塞向上
02
熱機
汽油機工作的四個沖程
活塞在汽缸內向上或向下移動一次叫做內燃機的一個沖程。
3.做功沖程
油氣混合物被點燃，劇烈燃燒形成的高溫
高壓氣體再次推動活塞向下運動，帶動曲軸旋轉。
氣門閉合活塞向下
火花塞噴火
唯一對外做功的沖程
02
熱機
汽油機工作的四個沖程
活塞在汽缸內向上或向下移動一次叫做內燃機的一個沖程。
4.排氣沖程
在此循環的第四階段，排氣閥打開，隨著活塞上移，廢
氣排出汽缸。
氣門打開活塞向上
02
熱機
汽油機工作的四個沖程
汽油機工作過程包括四個沖程，依次是：
、 、 、 。汽油機每完成這四個沖程曲軸轉動 圈，
對外做功 次。
吸氣沖程
壓縮沖程
做功沖程
排氣沖程
2
1
柴油機和汽油機一樣嗎？
除做功沖程外，其余三個沖程靠飛輪慣性完成
02
熱機
汽油機
柴油機
噴油嘴
只進空氣
點燃
壓燃
壓縮比1/12~1/20
壓縮比1/6~1/9
02
熱機
熱機的效率
熱機做出的 的那部分能量跟燃料完全燃燒所放出的 之比叫做熱機的效率
有用機械功
能量
汽油機的效率是20％～30％
柴油機的效率是28％～40％
蒸汽機的效率只有6％～15％
02
熱機
火箭
1.火箭是火箭發動機的簡稱。
2.火箭是一種新型的熱機。
3.火箭是發射人造衛星和宇宙飛船的動力裝置。
4.火箭發動機必須自帶氧化劑。
5.火箭的工作原理：利用反沖作用動力。
02
熱機
火箭發動機原理
02
熱機
閱讀P156-157長征火箭：了解我國火箭發展歷史
練習
03
STEP
03
練習
D
C
C
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練習
C
C
03
練習
C
03
練習
C
感謝聆聽
加油

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