热机的发展和应用

导入新课地球上最主要的能源太阳第一次工业革命想一想能源变化带给社会的影响？常见的热机第四章能源的开发与利用第一节热机的发展和应用教学目标1.知识与能力了解为克服蒸汽机弱点产生的内燃机。了解由于英国纺织工业的发展，提出的动力要求推动了蒸汽机的发展与改进。2.过程与方法了解蒸汽机发明与改进的基本过程，瓦特怎样解决了关键问题。3.情感态度与价值观知道蒸汽机的出现引发的能源改革进而引发社会的经济政治变革。了解蒸汽机在机器制造和交通运输中的应用。掌握蒸汽机的发明与改进历程，及引发的经济政治变革。蒸汽机的应用和社会影响。蒸汽机实现了内能向机器能的转换。重点与难点1.重点2.难点蒸汽机的发明与改进本节导航蒸汽机的广泛应用第一次工业革命的社会影响内燃机的诞生和发展蒸汽机的发明与改进气体在体积不变的状态下，压强随温度的变化叫做等容变化。一定质量的气体，在体积不变的情况下，温度每升高（或降低）1℃，增加（或减少）的压强等于它0℃时压强的1/273。查理定律查理定律或

一定质量的某种气体,在体积保持不变的情况下,压强p与热力学温度T成正比。查理查理定律0Pt/0CAB0PT/KAB273.15甲乙气体等容变化图像查理定律由甲可以看出，在等容过程中，压强跟摄氏温度是一次函数关系，不是简单的正比例关系。如果把甲图的AB直线延长至与横轴相交，把交点当做坐标原点，建立新的坐标系，此时压强与温度的关系就是正比例关系了。图乙坐标原点的意义为“气体压强为0时其温度为0”。可以证明，当气体的压强不太大，温度不太低时，坐标原点代表的温度就是热力学温度的零度.所以说，在P-T图线中，一定质量某种气体的等容线是一条通过坐标原点的直线。查理定律查理益定律刻可以箱表述捷为：一定搜质量份的某反种气恳体，协在体今积不这变的厌情况份下，羞压强P跟热晶力学隙温度T成正坑比。即P=己CT或为比艘例常倒数C查理定律压强P与热粮力学葵温度仗成正剂比可归以表侵示为进另外板形式跌：即或查理定律查理定律的微观解释一定店质量序（m）的津气体私的总要分子漆数（N）是忠一定恒的，山体积澡（V）保垂持不惕变时玻，其斧单位磨体积喉内的纪分子防数（n）也毯保持封不变痛，当谋温度房诚（T）升砌高时狗，其狮分子犹运动凶的平纸均速再率（v）也稠增大眉，则榆气体假压强葛（p）也麻增大武；反拢之当心温度扰（T）降兵低时澡，气万体压搬强（p）也狱减小趋。气体杨的等锁压变群化等容变化解析当压绢强保职持不末变时,体积凉和温米度之控间的承变化慕叫做等压禽变化。盖-吕萨克定律一定利质量治的气画体，匠在压剧强不疼变的蓬情况下，毁温度汽每升克高（被或降生低）1℃，增剧加（藏或减少屡）的荡体积隔等于拴它0℃时体冒积的1/今27搜3。或一定追质量脖的某救种气橡体，眉在体购积保掉持不舞变的工情况冒下，泼压强p与热印力学充温度T成正晚比。盖-吕萨克定律盖-吕萨抱克0VT气体迁等压认变化壁图像盖-吕萨克定律盖-吕萨幻玉克定顶律可送以表尘述为攀：一定搅质量钟的某剖种气聚体，息在压区强不能变的朽情况乡丰下，脑体积V跟热弯力学搏温度T成正烟比。盖-吕萨克定律盖-吕萨克定律压强P与热缺力学或温度蚁成正惰比可村以表筑示为激另外交形式伸：即V=怒CT或这里剧的C和玻欺意耳理定律英、查晶理定社律表任达式祸中的C都泛冶指比脱例常姜数，缺它们迈并不烈相等春。盖-吕萨克定律的微观解释一定浙质量霜的理荷想气虏体的灶总分宫子数馋是一棉定的袄，要表保持紧压强奖不变顽，当衰温度吊升高焰时，与全体肤分子珠运动陡的平捡均速边率V会增薄加，津那么厨单位肚体积磁内的遥分子坚数一芹定要炕减小含（否喉则压性强不冷可能肢不变绪），差因此迎气体维体积求一定净增大筒；反勿之当角温度睬降低太时，槐同理声可推训出气朵体体棚积一拨定减父小。课堂小结等容醒变化省过程努，以锹及查票理定律的分内容近公式逐。等压佣变化对过程侄变化嚷，以盏及盖-吕萨询克定扑律的逗内容竿公式脾。掌握P-功T、V-蹄T图像浅及它盲们的斥物理棋意义哭。培养较从图脚像获就取信谅息的双能力伞。一定仍质量详的理负想气概体的市压强范、体蚀积的含乘积戏与热似力学永温度亩的比董值是刚一个尿常数挽。气态方程n为气掘体的翠摩尔锤数，R为普岛适气班体恒紧量1.（20该08年上众海）如图湖所示,两端怎开口陆的弯幻玉管,左管陪插入无水银滩槽中,右管沈有一左段高鲜为h的水玻银柱孝，中忽间封钟有一条段空盏气，就则劳（睬）A.弯管僵左管系内外鼠水银售面的县高度虚差为hB.若把锈弯管栋向上截移动餐少许,则管荡内气习体体堂积增丹大C.若把浴弯管邻向下独移动廉少许竞，右艘管内确的水尺银柱徐沿管深壁上体升D.若环派境温想度升麻高，猾右管饥内的述水银永柱沿矿管壁载上升高考链接AC泰D解析h封闭习气体残的压刻强等榆于大等气压时与水铃银柱析产生匠压强箭之差燃，故膏左管每内外鞠水银语面高练度差计也为h，A对；弯管鼠上下愈移动缘瑞，封宿闭气姥体温绳度和疏压强华不变讯，体浙积不挤变，B错C对；咐环境珍温度绩升高击，封拖闭气应体体琴积增鹅大，闪则右撞管内烫的水熔银柱伴沿管族壁上翁升，D对。2.（20畏08年上若海）汽车码行驶触时轮很胎的艘胎压添太高光容易止造成蝴爆胎利事故薯，太讨低又拔会造桶成耗握油量贤上升贩。已曲知某厘型号躬轮胎身能在克－40C-浙90C正常翁工作,为使挂轮胎搅在此阴温度帝范围讲内工权作时蚂的最塔高胎沾压不采超过3.摧5at诱m，最栋低胎引压不好低于1.胆6at园m，那膏么,在t＝20C时给押该轮兴胎充懂气，细充气握后的现胎压挽在什前么范躬围内礼比较博合适摆（设稍轮胎浇的体萄积不者变）罩。解析由于演轮胎割容积钟不变奔，轮否胎内墓气体傲做等木容变疤化。设在T0＝29愈3K充气隶后的龙最小馒胎压惑为Pmi丢n，最大大胎愿压为Pma太x。依枯题意庸，当T1＝23规3K时胎驴压为P1＝1.冬6a延tm。根据远查理泽定律解得质：Pmi用n＝2.加01渴at禾m当T2＝36执3K是胎惕压为P2＝3.洒5a炕tm。根据虾查理增定律解得转：Pma死x＝2.削83秃at钉m3.（20常08年上烫海）温度备计是稿生活劣、生希产中竞常用酬的测脆温装肥置。惧右图别为一砍个简籍单温咱度计案，一禾根装得有一脏小段嫁有色伏水柱姨的细赖玻璃朽管穿窄过橡亩皮塞捞插入泰烧瓶港内，鼓封闭绣一定谊质量番的气杂体。矩当外未界温妈度发纪生变须化时链，水屋柱位眠置将厕上下抹变化碍。已旷知A、D间的狱测量狮范围大为20星℃～80冒℃，A、D间刻蛇度均愿匀分郑布。臭由图雾可知雾，A、D及有神色水晶柱下像端所宣示的坏温度循分别井是股（算）A．20乐℃、80铜℃、64脚℃B．20古℃、80这℃、68字℃C．80尊℃、20己℃、32摇℃D．80化℃、20搁℃、34泼℃C解析温度葱升高喷，容应器内骗气体通的体含积增燃大，A点温装度高徒，可逝见A、D点温逢度分富别为80勾℃、20彼℃。设D点下充容器欢的体厕积为V0,一小视格玻何璃管鹅的体四积为h。由查颈理定兼律解得t=3牛2℃课堂练习

1．一定质量的理想气体在等容变化过程中测得，气体在0℃时的压强为P0，10℃时的压强为P10，则气体在21℃时的压强在下述各表达式中正确的是()A.C.D.B.A俘D2．对于朽一定楼质量絮的理零想气地体，扮可能形发生夏的过努程是(刻)A．压强吃和温滨度不锦变，价体积飞变大B．温度滔不变早，压摧强减辨少，远体积产减少C．体积柔不变峡，温违度升签高，仔压强述增大D．压强齐增大贫，体城积增赢大，扎温度辈降低C3.一定币质量幕的某粘种气炎体,在压胸强p保持悼不变因的情乖况下,体积V与热秆力学猫温度T成。4.由查丽理定夹律可吧知，幼一定辩质量炎的理英想气后体在炉体积剪不变迁时，六它的载压强姨随温束度变狗化关干系如桌图中沙实线贷表示坝。把矩这个瘦结论旬进行秋合理爷外推缺，便义可得批出图涛中t0＝℃；康如果昆温度每能降硬低到t0，那卫么气独体的顶压强峰将减南小到Pa。正比－27端30t(℃)p(Pa)0t05.在图默所示始的气斜缸中艘封闭始着温设度为10冲0℃的空降气,一重银物用匆绳索容经滑股轮与宵缸中嘱活塞考相连附接,重物尿和活铺塞均密处于品平衡猜状态,这时冷活塞白离缸睁底的诱高度钩为10现c屋m,如果准缸内注空气静变为0℃违,问:①重物草是上寸升还谎是下漏降？②这骑时重摘物将春从原齐处移厕动多叔少厘绘米?(设活充塞与晓气缸耀壁间畜无摩冰擦)①缸婆内气欢体温弃度降戴低,压强悬减小,故活你塞下熟移,重物纪上升在。②分泊析可脾知缸嫌内气烤体作捉等压袋变化州。设巾活塞潜截面视积为S翼cm老2,气体蜂初态倚体积V1慨=1缎0S绑c俭m3窗,温度T1搂=3垫73锄K债,末态僵温度T2资=2谱73灵K，体积话设为V2英=h规Sc充m3(h为活鲜塞到间缸底筹的距冈离)据可得h练=7同.4牲c亚m则重化物上肆升高猛度Δh咸=1牧0－7.犬4=因2.厨6象cm答案6富.如图屿，水阳平放步置的奇汽缸役内壁这光滑腾，一考个不忌导热怀的活很塞将数汽缸星内的稍气体向分为A、B两部和