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(共34张PPT)
热机
——余老师
00
我们生命活动、生产生活的能量来自于哪？
生命活动：
主要的供能物质
糖类
主要的储能物质
脂肪
摄取
摄取
动物
植物
摄取
光合作用
太阳能
化学能
化学能
化学能
生产生活：
煤、石油、天然气等
转变
古代动植物遗体
摄取和转变
古代植物
光合作用
化学能
化学能
化学能
00
食物和燃料都具有化学能！
食物
消化吸收
呼吸作用
部分内能
部分其他形式的能
脂肪在细胞中是贮能物质，其氧化产生的能量约为等质量糖氧化产生能量的两倍。
燃料
燃烧
周围物体增加的内能
相同质量的不同燃料，燃烧时放出的热量一样吗？
燃料的热值
01
STEP
01
燃料的热值
热值
某种燃料 时放出的热量，叫做这种燃料的热值。
1kg
完全燃烧
单位：
焦/千克
J/kg
符号：
q
物理意义(以汽油的热值4.6×107 J/kg)：
1kg汽油完全燃烧时放出的热量是4.6×107J
01
燃料的热值
一些燃料的热值（单位：J/kg）
干木柴 1.2×107 柴油 4.3×107
烟煤 约2.9×107 煤油 4.6×107
无烟煤 约3.4×107 汽油 4.6×107
焦炭 3.0×107 天然气 8.4×107
木炭 3.4×107 煤气 4.2×107
酒精 3.0×107 氢气 14.3×107
为什么火箭用的燃料是氢气而不是汽油？
01
燃料的热值
公式：
Q放=mq
根据热量计算热值
燃料燃烧放出的热量：单位J
燃料质量：单位 kg
燃料热值：单位J/千克
燃料燃烧放热其实就是化学能转化为内能的过程。
01
燃料的热值
例
把质量为2kg，温度为25℃的水加热到100℃，需要完全燃烧多少酒精？(q酒精=3.0×107 J/kg，假设酒精燃烧释放的热量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
燃料的热值
燃料燃烧产生的热量并不能全部被水吸收，为什么会这样？
燃料
部分完全燃烧
部分不完全燃烧
化学能浪费
化学能
内能
热量被其他物质吸收
热量散失到空气
被真正利用
加热
做功
怎么做功？
01
燃料的热值
01
燃料的热值
生产生活中有没有利用上述原理做功的例子？
高压锅
蒸汽机
火力发电
01
燃料的热值
蒸汽机的出现曾引起了18世纪的工业革命。直到20世纪初，它仍然是世界上最重要的发动机，后来才逐渐让位于内燃机和汽轮机等。
蒸汽机等发动机是怎么工作的？
热机
02
STEP
02
热机
热机
热机是热力发动机的简称。凡是利用燃料燃烧时放出的热量，使工作物质的 转化为 的发动机都叫热机。
内能
机械能
02
热机
热机的种类
常见的热机包括： 、 、汽轮机、燃气喷气发动机和火箭喷气发动机。
蒸汽机
内燃机
蒸汽机
内燃机
汽轮机
02
热机
热机的种类
常见的热机包括： 、 、汽轮机、燃气喷气发动机和火箭喷气发动机。
蒸汽机
内燃机
燃气喷气发动机
火箭喷气发动机
02
热机
内燃机
燃料直接在发动机气缸内燃烧产生动力的热机，叫做内燃机。常用的内燃机有汽油机和柴油机。
汽油车
柴油车
02
热机
汽油机的构造
火花塞
气缸
进气门
活塞
连杆
排气门
曲轴
汽油机如何工作？
02
热机
汽油机工作的四个冲程
活塞在汽缸内向上或向下移动一次叫做内燃机的一个冲程。
1.吸气冲程
当曲轴转动带动活塞向下移动时，汽油和空气混合物经进气阀被吸入汽缸。
汽油和空气混合物
气门开口活塞向下
02
热机
汽油机工作的四个冲程
活塞在汽缸内向上或向下移动一次叫做内燃机的一个冲程。
2.压缩冲程
进气阀关闭，油气混合物随着活塞上移被压缩。当活塞接近汽缸顶部的瞬间，火花塞点火。
气门闭合活塞向上
02
热机
汽油机工作的四个冲程
活塞在汽缸内向上或向下移动一次叫做内燃机的一个冲程。
3.做功冲程
油气混合物被点燃，剧烈燃烧形成的高温
高压气体再次推动活塞向下运动，带动曲轴旋转。
气门闭合活塞向下
火花塞喷火
唯一对外做功的冲程
02
热机
汽油机工作的四个冲程
活塞在汽缸内向上或向下移动一次叫做内燃机的一个冲程。
4.排气冲程
在此循环的第四阶段，排气阀打开，随着活塞上移，废
气排出汽缸。
气门打开活塞向上
02
热机
汽油机工作的四个冲程
汽油机工作过程包括四个冲程，依次是：
、 、 、 。汽油机每完成这四个冲程曲轴转动 圈，
对外做功 次。
吸气冲程
压缩冲程
做功冲程
排气冲程
2
1
柴油机和汽油机一样吗？
除做功冲程外，其余三个冲程靠飞轮惯性完成
02
热机
汽油机
柴油机
喷油嘴
只进空气
点燃
压燃
压缩比1/12~1/20
压缩比1/6~1/9
02
热机
热机的效率
热机做出的 的那部分能量跟燃料完全燃烧所放出的 之比叫做热机的效率
有用机械功
能量
汽油机的效率是20％～30％
柴油机的效率是28％～40％
蒸汽机的效率只有6％～15％
02
热机
火箭
1.火箭是火箭发动机的简称。
2.火箭是一种新型的热机。
3.火箭是发射人造卫星和宇宙飞船的动力装置。
4.火箭发动机必须自带氧化剂。
5.火箭的工作原理：利用反冲作用动力。
02
热机
火箭发动机原理
02
热机
阅读P156-157长征火箭：了解我国火箭发展历史
练习
03
STEP
03
练习
D
C
C
03
练习
C
C
03
练习
C
03
练习
C
感谢聆听
加油

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