第十四章-内能的利用.ppt
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课堂练习 3. 把5kg 40℃的水烧开,需要完全燃烧多少kg的干木柴?(q 干木柴=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) Q吸=cm(t-t0) =4.2×103J/(kg·℃)×5kg×(100℃ - 40℃) =1.26 ×106J Q放= Q吸 m1 = Q放/q = 1.26×106J/(1.2×107J/kg) ≈ 0.1kg 解: 3.能量的转化和守恒 拉长的橡皮筋 危石 飞驰的小汽车 图中物体都具有什么形式的能量呢? 能量的转化和守恒 图中物体都具有什么形式的能量呢? 钻木取火 蔬菜瓜果 太阳能电池 内能的利用 热机 热机的效率 02 能量的转化和守恒 03 01 目录 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。 1.热机 内能的利用 一、直接加热物体 热机 二、利用内能做功 在试管里装入一些水,用软木塞塞住,加热使水沸腾,会看到什么现象?你想到了什么? 在这一过程中,水蒸气膨胀时对软木塞 ,消耗了水蒸气的一部分 能,转化为软木塞的 能. 做功 机械 内 热机 将内能转化为机械能的机器 热机的种类 蒸汽机、内燃机、汽轮机、喷气发动机等 蒸汽机火车 内燃机(柴油机) 汽轮机 喷气发动机 内燃机 火花塞 气缸 进气门 活塞 连杆 排气门 曲轴 分类 燃料在_____内燃烧,产生高温高压的气体对活塞_____。 ______和________ 两种 。 汽缸 做功 汽油机 柴油机 工作原理 汽油机结构示意图 吸气冲程 冲程:活塞从气缸一端运动到另一端叫做一个冲程,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。 压缩冲程 汽油机 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。 汽油机 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 内燃机 内燃机的一个工作循环: 活塞:往复两次。 曲轴:转动两周。 完成:四个冲程。 对外做功:一次。 除做功冲程外,另外三个冲程都靠飞轮惯性来完成。 柴油机 柴油机结构和汽油机相似,它们的主要区别是:柴油机通过压缩空气直接点燃柴油。柴油机的汽缸顶部没有火花塞,而有一个喷油嘴。吸入物质也只有空气,在压缩冲程结束时,压缩空气的温度已经超过柴油的燃点,此时从喷油嘴喷出的雾状柴油遇到热空气就立刻燃烧起来。 柴油机结构示意图 内燃机 柴油机比较笨重,主要用于载重汽车、拖拉机、火车轮船上。 柴油发动机与汽油发动机相比热效率高30%,因而从节约能源、降低燃料成本角度上讲推广柴油机汽车有重大意义。 汽油机转速高,结构简单,质量轻,造价低廉,运转平稳,使用维修方便。汽油机在汽车上,特别是小型汽车上大量使用。 四缸四冲程内燃机活塞示意图 课堂练习 1.汽油机和柴油机相比较,下列叙述中正确的是( ) A.柴油机吸入汽缸的是柴油和空气的混合物,汽油机吸入的是空气 B.在压缩冲程中它们的压缩程度是一样的 C.柴油机里推动活塞做功的燃气的压强比汽油机里的高 D.在压缩冲程末,汽油机汽缸内的温度比柴油机的高 C 2.汽油机工作的四个冲程中,只有 燃气对外做功,其他三个冲程都是辅助冲程,要靠安装在曲轴上的 来完成。因此,必须靠 来启动. 做功冲程 飞轮的惯性 外力 3.单缸四冲程内燃机完成40个冲程,关于做功和飞轮转动的情况,下列说法正确的是( ) A.做功10次,飞轮转40周 B.做功40次,飞轮转20周 C.做功10次,飞轮转20周 D.做功20次,飞轮转10周 C 2.热机的效率 它们的能量利用率高吗? 柴薪 煤炭 石油 天然气 各种不同的燃料 燃料的热值 我们可以使用哪些可燃烧的材料烧开一壶水? 草木、煤炭等 石油、酒精、汽油等 煤气、天然气 等 固体燃料 液体燃料 气体燃料 我们要烧开同一壶水,现有三种燃料:干草、木柴、煤炭,所用燃料的量相同吗?用哪种燃料用量最少?为什么提供相同的能量,不同燃料所需的量不同? 燃料的热值 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。 经验告诉我们,等质量的煤和干木柴,充分燃烧,煤放出的热量要比柴多得多。我们用
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