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1、高中物理新人教版選修-2系列課件http:/ 熱機的工作原理第二章能量的守恒與耗散教學(xué)目標教學(xué)目標1、蒸汽機的工作原理、蒸汽機的工作原理 工作物質(zhì):水蒸氣工作物質(zhì):水蒸氣 能量變化:化學(xué)能能量變化:化學(xué)能內(nèi)能內(nèi)能機械能機械能、內(nèi)燃機和燃氣輪機、內(nèi)燃機和燃氣輪機、制冷機、制冷機一、蒸汽機一、蒸汽機蒸汽機的出現(xiàn)曾引起了蒸汽機的出現(xiàn)曾引起了1818世紀的工業(yè)革命。世紀的工業(yè)革命。紐可門紐可門瓦特瓦特蒸汽機的改良者蒸汽機的改良者19世紀末,隨著電力應(yīng)用的興起,蒸汽機曾一度作為電世紀末,隨著電力應(yīng)用的興起,蒸汽機曾一度作為電站中的主要動力機械。站中的主要動力機械。1900年,美國紐約曾有單機功率年,美國
2、紐約曾有單機功率達五兆瓦的蒸汽機電站。達五兆瓦的蒸汽機電站。1829年創(chuàng)造了年創(chuàng)造了“火箭火箭”號蒸汽機車,該機車拖帶一節(jié)載有號蒸汽機車,該機車拖帶一節(jié)載有30位乘客的車廂,時速達位乘客的車廂,時速達46公里公里/時,引起了各國的重視,時,引起了各國的重視,開創(chuàng)了鐵路時代。開創(chuàng)了鐵路時代。至至1807年,美國的富爾頓制成了第一艘實用的明輪推進年,美國的富爾頓制成了第一艘實用的明輪推進的蒸汽機船的蒸汽機船“克萊蒙脫克萊蒙脫”號。號。 直到直到20世紀初,它仍然是世界上最重要的原動機,后來世紀初,它仍然是世界上最重要的原動機,后來才逐漸讓位于內(nèi)燃機和汽輪機等。才逐漸讓位于內(nèi)燃機和汽輪機等。 自自1
3、8世紀晚期起,蒸汽機不僅在采礦業(yè)中得到廣泛應(yīng)用,世紀晚期起,蒸汽機不僅在采礦業(yè)中得到廣泛應(yīng)用,在冶煉、紡織、機器制造等行業(yè)中也都獲得迅速推廣。在冶煉、紡織、機器制造等行業(yè)中也都獲得迅速推廣。 17世紀蒸汽提水機世紀蒸汽提水機1、蒸汽機的工作原理、蒸汽機的工作原理鍋爐中的水受熱變成水蒸氣鍋爐中的水受熱變成水蒸氣,水蒸氣經(jīng)管道進水蒸氣經(jīng)管道進入汽室入汽室,通過滑動閥控制通過滑動閥控制,蒸汽輪流著從兩汽路蒸汽輪流著從兩汽路進入汽缸進入汽缸,驅(qū)動活塞往復(fù)運動驅(qū)動活塞往復(fù)運動,對外做功對外做功.2、工作物質(zhì):水蒸氣、工作物質(zhì):水蒸氣3、能量變化:化學(xué)能、能量變化:化學(xué)能內(nèi)能內(nèi)能機械能機械能二、內(nèi)燃機和燃
4、氣輪機二、內(nèi)燃機和燃氣輪機1、燃料在汽缸內(nèi)燃燒,直接利用汽缸內(nèi)生、燃料在汽缸內(nèi)燃燒,直接利用汽缸內(nèi)生成的高溫高壓氣體推動活塞做功,這樣的熱成的高溫高壓氣體推動活塞做功,這樣的熱機叫做內(nèi)燃機。機叫做內(nèi)燃機。2、汽油機、柴油機等都是內(nèi)燃機、汽油機、柴油機等都是內(nèi)燃機吸氣和壓縮沖程:吸氣和壓縮沖程:空空氣進入汽缸,并受到氣進入汽缸,并受到壓縮。汽油機在吸氣壓縮。汽油機在吸氣沖程吸入的的是汽油沖程吸入的的是汽油與空氣的混合物,在與空氣的混合物,在壓縮沖程結(jié)束時由電壓縮沖程結(jié)束時由電火花點火?;鸹c火。做功沖程:做功沖程:汽油燃汽油燃燒后形成高溫高壓燒后形成高溫高壓氣體,推動活塞做氣體,推動活塞做功。這
5、一過程中燃功。這一過程中燃氣的溫度下降,壓氣的溫度下降,壓強減小。強減小。排氣沖程:排氣沖程:做功之做功之后,飛輪由于慣性后,飛輪由于慣性繼續(xù)轉(zhuǎn)動,帶動活繼續(xù)轉(zhuǎn)動,帶動活塞把汽缸中的廢氣塞把汽缸中的廢氣排出,為下一個循排出,為下一個循環(huán)的進氣沖程做準環(huán)的進氣沖程做準備。備。汽油機汽油機柴油機柴油機柴油機不靠電火花點火。壓縮沖程之后噴入柴油,柴油機不靠電火花點火。壓縮沖程之后噴入柴油,柴油在高溫壓縮空氣中可以自燃。柴油在高溫壓縮空氣中可以自燃。三、制冷機三、制冷機高溫?zé)釒旄邷責(zé)釒斓蜏責(zé)釒斓蜏責(zé)釒旆臦吸QW動力機動力機高溫?zé)釒旄邷責(zé)釒斓蜏責(zé)釒斓蜏責(zé)釒旆臦吸QW制冷機制冷機工作原理工作原理制冷機的壓縮機在電動機等的帶動下做功,將蒸制冷機的壓縮機在電動機等的帶動下做功,將蒸氣狀的制冷劑壓入冷凝器(散熱器),制冷劑在氣狀的制冷劑壓入冷凝器(散熱器),制冷劑在冷凝器液化,放出熱量;液態(tài)的制冷劑進入蒸發(fā)冷凝器液化,放出熱量;液態(tài)的制冷劑進入蒸發(fā)區(qū)后,通過很細的管道后膨脹、
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