1、第四节第四节热机热机 1 1、了解四冲程汽油机的基本工作原理了解四冲程汽油机的基本工作原理教学目标教学目标 2 2、从能量转化的角度认识燃料的热值从能量转化的角度认识燃料的热值 3 3、通过能量的转化和转移，认识效率通过能量的转化和转移，认识效率一、热机的原理一、热机的原理把把内能内能转化为转化为机械能机械能二、汽油机和柴油机的工作过程二、汽油机和柴油机的工作过程练一练练一练如图是汽油机工作循环中的某一冲程如图是汽油机工作循环中的某一冲程, ,这个冲程是这个冲程是( )( )A.A.吸气冲程吸气冲程 B. B. 压缩冲程压缩冲程C.C.做功冲程做功冲程 D. D. 排气冲程排气冲程A A615
2、在图3中，哪个是表示热机在对外做功的过程( )A甲甲 B乙乙 C丙丙 D丁丁图3D三、燃料的热值三、燃料的热值: q: q定义：定义：1kg1kg某种燃料某种燃料完全燃烧完全燃烧放出的热量放出的热量单位：焦每千克，符号：单位：焦每千克，符号：J/kgJ/kg热值是燃料的一种热值是燃料的一种特性特性，其大小只与，其大小只与燃料的燃料的种类种类有关，与燃料的质量（体积）、是否完有关，与燃料的质量（体积）、是否完全燃烧无关全燃烧无关观察热值表，你有什么收获？观察热值表，你有什么收获？煤油煤油 4.6X107木炭木炭 3.4X107汽油汽油 4.6X107无烟煤无烟煤 3.4X107氢气氢气 14.3
3、X107石油石油 4.4X107焦碳焦碳 3.0X107天然气天然气 4.4X107柴油柴油 3.3X107烟煤烟煤 2.9X107煤气煤气 4.2X107酒精酒精 3.0X107干木柴干木柴 1.2X107气体气体液体液体固体固体常用燃料的热值（单位：常用燃料的热值（单位：J/kg）想一想想一想关于燃料的热值正确的是（关于燃料的热值正确的是（ ）A A燃料的热值与燃料的燃烧程度有关燃料的热值与燃料的燃烧程度有关 B B燃料的热值与燃料的种类有关燃料的热值与燃料的种类有关C C燃料的热值与燃料的多少有关燃料的热值与燃料的多少有关 D D燃料的热值与上面三个因素都有关燃料的热值与上面三个因素都有
4、关解析：选解析：选B.B.热值是燃料的一种特性，它的大小只与燃热值是燃料的一种特性，它的大小只与燃料的种类有关，与燃料的燃烧程度、质量没有关系料的种类有关，与燃料的燃烧程度、质量没有关系. .B B下面说法不正确的是（下面说法不正确的是（ ）A A燃料燃烧时，将化学能转化为内能燃料燃烧时，将化学能转化为内能B B人类使用的能量绝大部分是从燃料的燃烧中获人类使用的能量绝大部分是从燃料的燃烧中获得的得的C Cl kgl kg的某种燃料燃烧时放出的热量叫做这种燃的某种燃料燃烧时放出的热量叫做这种燃料的热值料的热值D D提高燃料的利用率是节约能源的重要措施提高燃料的利用率是节约能源的重要措施解析：选解
5、析：选C. l kgC. l kg的某种燃料完全燃烧时放出的热的某种燃料完全燃烧时放出的热量叫做这种燃料的热值，必须加上量叫做这种燃料的热值，必须加上“完全完全”两个两个字，故字，故C C错错. .C C11四、热量的计算：四、热量的计算：固体或液体燃料：固体或液体燃料：Q=mqQ=mq气体燃料：气体燃料：Q=vqQ=vqm m 燃料的质量燃料的质量 q q 燃料的热值燃料的热值Q Q 燃料燃烧放出的热量燃料燃烧放出的热量v v 气体燃料的体积气体燃料的体积12汽汽油的热值是油的热值是 4.64.610107 7 J/kg J/kg，完全燃烧，完全燃烧 300g 300g 汽油放出的热量是多少
6、？汽油放出的热量是多少？例题例题想一想想一想燃料完全燃料完全燃烧放出燃烧放出的能量的能量废气带走的能量废气带走的能量散热、克服摩擦损失散热、克服摩擦损失机械能机械能五、热机的效率五、热机的效率热机效率：热机效率：用来做有用功的那部分能量和燃用来做有用功的那部分能量和燃料完全燃烧后放出的能量之比叫做热机效率料完全燃烧后放出的能量之比叫做热机效率提高热机效率的方法：提高热机效率的方法：（1 1）、保证良好的润滑，减少因克服摩擦所消耗的）、保证良好的润滑，减少因克服摩擦所消耗的能量能量. .（2 2）、设法利用废气能量，是提高燃料利用率的重）、设法利用废气能量，是提高燃料利用率的重要措施要措施. .
7、练一练练一练下列提高热机效率的方法中，不可行的是（下列提高热机效率的方法中，不可行的是（ ）A A减少各种热损失减少各种热损失 B B加润滑油减少机器各部件之间的摩擦加润滑油减少机器各部件之间的摩擦C C充分利用废气的能量，如建热电站充分利用废气的能量，如建热电站 D D采取少消耗总能量的办法采取少消耗总能量的办法解析：选解析：选D.D.提高热机效率的方法是减少各种能量提高热机效率的方法是减少各种能量损失，充分利用燃料放出的能量，减小摩擦尽量损失，充分利用燃料放出的能量，减小摩擦尽量少做额外功等少做额外功等. .D D本课小结本课小结二、汽油机和柴油机的工作过程二、汽油机和柴油机的工作过程三、
8、燃料的热值三、燃料的热值 定义：定义：1kg(m1kg(m3 3) )某种燃料完全燃烧放出的热量某种燃料完全燃烧放出的热量 单位：焦每千克，符号：单位：焦每千克，符号：J/kgJ/kg一、热机的原理一、热机的原理 把把内能内能转化为转化为机械能机械能四、热量的计算四、热量的计算Q=mqQ=mq五、热机效率：五、热机效率：我们把用来做有用功的那部分能量和燃料完全燃烧我们把用来做有用功的那部分能量和燃料完全燃烧后放出的能量之比叫做热机效率后放出的能量之比叫做热机效率22一、热机内能内能吸气吸气压缩压缩做功做功排气排气1 1热机是把热机是把_能转化为能转化为_能的机器能的机器2 2 四冲程内燃机的一
9、个工作循环是由四冲程内燃机的一个工作循环是由 _ _ 冲程、冲程、_冲程、冲程、_冲程和冲程和_冲程组成的冲程组成的二、热值二、热值1 1某种燃料某种燃料_放出的热量，叫做这种燃料的热放出的热量，叫做这种燃料的热值，单位是值，单位是_完全燃烧完全燃烧完全完全小于小于小于小于2 2实际上，燃料很难实际上，燃料很难_燃烧，实际放出的热量总燃烧，实际放出的热量总_ _ 按热值计算所得的数值而且有效利用的热量也会按热值计算所得的数值而且有效利用的热量也会_放出的热量放出的热量机械能机械能J/kg23三、热机效率1 1用来做用来做_的那部分能量，与燃料完全燃烧所放出的那部分能量，与燃料完全燃烧所放出的能
10、量之比叫做热机效率的能量之比叫做热机效率2 2热机效率热机效率_，燃料的利用率越好；由于存在着热，燃料的利用率越好；由于存在着热散失和摩擦，转化成有用功的能量总要散失和摩擦，转化成有用功的能量总要_总的能量，热总的能量，热机效率总小于机效率总小于 1.1.3 3 节约燃料，提高热机效率的途径：一是让燃料节约燃料，提高热机效率的途径：一是让燃料_，二是要，二是要_有用功有用功越高越高小于小于完全燃烧完全燃烧改进热机技术改进热机技术24练习：练习：1 1，如图，如图1 1表示内燃机工作循环中表示内燃机工作循环中的一个冲程，从气门的启闭和活的一个冲程，从气门的启闭和活塞的运动可判断这塞的运动可判断这
11、是是 冲程。冲程。吸气吸气252，对于四冲程的柴油机和汽油机，对于四冲程的柴油机和汽油机，下列说法正确的是下列说法正确的是 A.第一冲程进入气缸里的都是燃料第一冲程进入气缸里的都是燃料的混合物的混合物B.第二冲程末都需要点火，燃料才第二冲程末都需要点火，燃料才能燃烧能燃烧C.第三冲程都是燃气推动活塞做功第三冲程都是燃气推动活塞做功D.第四冲程都是将废气排出第四冲程都是将废气排出C,D26例题：把例题：把5kg40的水烧开，需要完全燃烧的水烧开，需要完全燃烧多少多少kg的干木柴？（已知干木柴的热值为的干木柴？（已知干木柴的热值为1.2107J/kg，外界为标准大气压，并且燃，外界为标准大气压，并
12、且燃料完全燃烧放出的热量全部被水吸收）料完全燃烧放出的热量全部被水吸收）解解：Q水水=cm t =4200J/(kg0C)5kg600C =1.26 106J；Q水水Q木木m木木=Q木木/q= 1.2106J/1.2107J/kg=0.1kg27 例例 22汽油的热值是汽油的热值是 4.64.610107 7 J/kgJ/kg，完全燃烧，完全燃烧 210 g 210 g 汽油能汽油能放出放出_J _J 的热量若这些热量全部被水吸收，可使的热量若这些热量全部被水吸收，可使_kg_kg水从水从 20 20 升高到升高到 43 .43 .水的比热容为水的比热容为 4.24.210103 3 J/(kgJ/(kg) ) 9.66106100282 2，在内燃机中，由于什么原因燃，在内燃机中，由于什么原因燃料完全燃烧放出的热量并不能全料完全燃烧放出的热量并不能全部用来做有用功？部用来做有用功？答：答：燃料燃烧不完全，燃料燃烧不完全， 排出的废气温度较高，排出的废气温度较高， 机件散热损失，机件散热损失， 克服机件摩擦。克服机件摩擦。
