热机与社会发展

12.4热机与社会发展问题：水沸腾后会怎样？推动塞子的能量来自哪里？演示实验:现象:软木塞冲出;管口有“白气”产生.说明:水蒸汽对木塞做功,内能减少,它的温度下降,水蒸汽液化成小水珠.工作时：内能转化为机械能应用：热机热机原理：利用内能做功。能量转化：内能转化为机械能．几个名词：1、一个冲程：2、一个工作循环：

活塞在汽缸内往复运动时，从汽缸的一端运动到另一端的过程。

把这四个冲程称为发动机的一个工作循环。

一、热机的作用：

燃料的化学能通过燃烧转化为内能，又通过做功，把内能转变成机械能。从而使机械获得动力。

二、热机的种类：

蒸汽机内燃机汽轮机喷气发动机蒸汽机蒸汽机内燃机内燃机机种类类汽油机机柴油机机四、汽油机机的工工作原原理：构造汽油机机工作作原理理吸气冲冲程压缩冲冲程做功冲冲程排气冲冲程吸气冲冲程汽油和和空气气进气门门打开开，排排气门门关闭闭。活活塞由由上端端向下下端运运动，，汽油油和空空气组组成的的燃料料混合合物从从进气气门吸吸入气气缸。。压缩冲冲程进气门门和排排气门门都关关闭，，活塞塞向上上运动动，燃燃料混混合物物被压压缩，，压强强增大大，温温度升升高。。做功冲冲程在压缩缩冲程程末尾尾，火火花塞塞产生生电火火花，，使燃燃料猛猛烈燃燃烧，，产生生高温温高压压的燃燃气，，推动动活塞塞向下下运动动，并并通过过连杆杆带动动曲轴轴转动动。排气冲冲程燃烧后后的废废气进气门门关闭闭，排排气门门打开开，活活塞向向上运运动，，把废废气排排出气气缸。。小结：：汽油机机一个个工作作循环环包括括冲程，，活塞塞往复复次，曲曲轴转转动圈，做做功次。有有次能量量转化化。汽油机机工作作的四四个冲冲程中中，只只有燃气对对外做做功，，其他他三个个冲程程都是是辅助助冲程程，要要靠安安装在在曲轴轴上的的来完成成。必必须靠靠外力来启动动.做功冲冲程飞轮的的惯性性42212柴油机机的构构造喷油嘴嘴进气门门活塞连杆排气门门气缸曲轴吸气冲冲程空气进气门门打开开，排排气门门关闭闭。活活塞由由上端端向下下端运运动，，将空空气吸吸进气气缸。压缩冲冲程进气门门和排排气门门都关关闭，，活塞塞向上上运动动，活活塞把把空气气压缩缩得很很小，，空气气的压压强更更大，，温度度更高高。在在压缩缩冲程程末，，缸内内空气气温度度已超超过柴柴油的的着火火点。。做功冲冲程在压缩缩冲程程末，，从喷喷油嘴嘴喷出出的雾雾状柴柴油遇遇到热热空气气立即即猛烈烈燃烧烧，产产生高高温高高压的的燃气气，推推动活活塞向向下运运动，，并通通过连连杆带带动曲曲轴转转动。。排气冲冲程燃烧后后的废废气进气门门关闭闭，排排气门门打开开，活活塞向向上运运动，，把废废气排排出气气缸。。吸气压缩做功排气内燃机机的冲程和工作循循环汽油机机和柴柴油机机：构造：：对实实物说说明；；区别别：汽汽油机机有火火花塞塞，柴柴油机机有喷喷油嘴嘴；原理：：让燃燃料在在气缸缸内燃燃烧产产生高高温高高压的的燃气气来推推动活活塞来来做功功。吸入气气缸工工作物物质：：汽油油机的的是空空气和和汽油油的混混合物物。柴柴油机机的是是纯空空气、、问题汽车在在开动动前，，是如如何使使内燃燃机起起动的的？答：通过外外力先先使飞飞轮和和曲轴轴转动动起来来，由由曲轴轴通过过连杆杆带动动活塞塞运动动，消消耗机机械能能来帮帮助内内燃机机完成成吸气气、压压缩两两个冲冲程内内燃机机一旦旦开始始做功功，内内能就就会转转化成成曲轴轴的机机械能能。这这时曲曲轴获获得的的机械械能一一部分分通过过做功功，一一部分分通过过飞轮轮（与与曲轴轴相连连的质质量较较大的的轮子子）保保存起起来。。然后后依靠靠飞轮轮的惯惯性再再反过过来向向外输输出带带动曲曲轴转转动，，靠消消耗飞飞轮的的机械械能完完成排排气以以及下下一循循环的的吸气气、压压缩。。这样样内燃燃机就就可连连续工工作下下去了了。想想议议议：：1、在四四个冲冲程中中，哪哪些冲冲程发发生了了能量量的转转化？？如何何转化化？2、哪个个冲程程使汽汽车获获得动动力？？3、哪个个冲程程排出出了汽汽车的的尾气气？1.四冲程程汽油油机的的工作作过程程由().().().()四个冲冲程组组成的的.2.四冲程程汽油油机,由机械械能转转化为为内能能的是是()冲程,做功冲冲程是是()能转化化为()能.3.汽油机机吸入入汽缸缸的是是(),点火方方式是是().柴油机机吸入入汽缸缸的是是(),点火方方式是是().思考:三、热热机效效率废气带带走机件发发热散散失机件摩摩擦损损失燃料燃燃烧产产生能能量在热机机的各各种能能量的的损失失中,废气带走的的能量最多多.设法利用热热机废气的的能量，是是提高燃料料利用率的的重要措施施。做有用功燃烧不完全全热机效率：：用来做有有用功的那那部分能量量与燃料完完全燃烧放放出的能量量之比。蒸气机效率率最低：6%~15%；汽油机效率率：20%~30%；柴油机效率率：30%~45%。提高热机效效率的途径径：（1）使燃燃料充分燃燃烧；（2）尽量量减少各种种热的损失失；（3）在热热机的设计计和制造上上采用先进进技术；（4）使用用时注意保保养，保证证良好的润润滑，合理理调整零件件之间的间间隙，减少少因克服摩摩擦阻力而而消耗的能能量。热机的使用改改变了这个世世界，______了社会的发展展。同时给我们环环境带来了危危害，同学们们讨论下如何何减少热机使使用带来的污污染。推动热机带来的环环境污染和环环保措施空气污染和噪噪声污染。环境保护的措措施：1、改进燃烧设设备，消除烟烟尘；2、研究和研发发低能耗，少少污染的高性性能热机；3、充分开发利利用绿色能源源。如太阳能能、氢气等；；4、在内燃机的的排气管上安安装消声器，，以减少噪声声污染。小结热机的效率很很___，____带走走了大量的热热。_________是衡衡量热机性能能的重要指标标。热机的使用_____了了人类社会的的发展。热机的使用也也给生态环境境造成了_____。________和_______是减减少污染的重重要途径。低废气热机效率促进污染利用绿色能源源使用高性能热热机课堂练习1、要提高热机机效率必须（（））A.让更多的燃料料燃烧B.提高热机功率率C.减少各种热损损失D.利用热值大的的燃料2、关于热机和和环保的说法法正确的是（（））A.所有的热机都都是用汽油作作燃料B.热机的大量使使用会造成大大气污染C.热机产生的噪噪声可被消声声器完全消除除3、说出几种你你所认识的绿绿色新能源。。CB太阳能、水能能、风能、地地热能等当堂练习4、某汽油机效效率为20％，这表示它它每做100J的有用功要完完全燃烧产生生__J能量的汽油，，要向外散失失__J的能量。5、甲、乙两辆辆汽车，甲汽汽油机效率比比乙汽油机效效率高，这表表明（））A甲做功比乙多多B甲做功比乙少少C甲消耗的汽油油比乙少D相同的牵引力力行驶相同的的路程，甲耗耗油少。6、一台效率为为40％的柴油机，，当输出6600J的有用功时，，消耗的柴油油量为多少千千克？（（q柴油=3.3×J/kg）500400D选做题7、一辆60KW的载重重汽车，保持持功率不变在在平直的马路路上行驶，受受到的阻力是是4.5×N，发动动机每小时耗耗油20L，，求：（1）发动机机的效率，（2）如果油油箱内还有汽汽油50L，，那么还能行行驶多远？（（ρ汽油=0.8×㎏㎏／，，q汽油=4.6×J／㎏）课外拓展柴油机的节能能效果可以从从以下几方面面思考:1、看柴油是是否充分燃烧烧，燃烧越充充分，排出尾尾气的柴油味味将越淡，颜颜色越淡。2、内能转化化为机械能的的效率，在同同样负荷情况况下，尾气温温度越低，说说明转化为机机械能越多，，机械效率越越高。阅读材料1.汽车尾气污染染滚滚车流给我我们的环境带带来的污染已已经到了触目目惊心的地步步。有资料显显示，我国的的汽车尾气排排放标准比大大多数发达国国家落后近10年，并且执行行情况参差不不齐。与美国国标准相比，，我国汽车一一氧化碳(CO)排放量上限高高出56%，氮氧化合物物高出32%，碳氢化合物物则高出3倍以上。即使使是达到排放放标准的车辆辆，其排放的的一氧化碳数数量也是欧洲洲车辆的2倍左右，碳氢氢化合物和氮氮氧化物排放放数量是欧洲洲车辆的3倍以上。虽然然上海和北京京标准较高，，但是与欧洲洲和美国相比比仍然宽松很很多。专家指指出：我国各各大城市污染染正在从煤烟烟型污染向汽汽车尾气型污污染转化。有调查表明，，我国许多城城市的机动车车尾气已成为为大气污染的的首要来源。。广州市空气气主要污染源源为：机动车车尾气占22%，工业排放占占20.4%，建筑工地扬扬尘占19.2%；一向享有““人间天堂””美誉的杭州州市这几年也也越来越严重重地遭受机动动车尾气污染染之苦，即便便是晴好天气气，城市上空空也常是灰蒙蒙蒙一片，污污染指数与广广州市不相上上下；作为第第一批环保模模范城市的深深圳，如今机机动车尾气污污染竟然已占占大气污染的的70%，每年排放各各种有害物质质达2