熱機(jī)與社會(huì)發(fā)展

12.4熱機(jī)與社會(huì)發(fā)展問題：水沸騰后會(huì)怎樣？推動(dòng)塞子的能量來自哪里？演示實(shí)驗(yàn):現(xiàn)象:軟木塞沖出;管口有“白氣”產(chǎn)生.說明:水蒸汽對(duì)木塞做功,內(nèi)能減少,它的溫度下降,水蒸汽液化成小水珠.工作時(shí)：內(nèi)能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能應(yīng)用：熱機(jī)熱機(jī)原理：利用內(nèi)能做功。能量轉(zhuǎn)化：內(nèi)能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能．幾個(gè)名詞：1、一個(gè)沖程：2、一個(gè)工作循環(huán)：

活塞在汽缸內(nèi)往復(fù)運(yùn)動(dòng)時(shí)，從汽缸的一端運(yùn)動(dòng)到另一端的過程。

把這四個(gè)沖程稱為發(fā)動(dòng)機(jī)的一個(gè)工作循環(huán)。

一、熱機(jī)的作用：

燃料的化學(xué)能通過燃燒轉(zhuǎn)化為內(nèi)能，又通過做功，把內(nèi)能轉(zhuǎn)變成機(jī)械能。從而使機(jī)械獲得動(dòng)力。

二、熱機(jī)的種類：

蒸汽機(jī)內(nèi)燃機(jī)汽輪機(jī)噴氣發(fā)動(dòng)機(jī)蒸汽機(jī)蒸汽機(jī)內(nèi)燃機(jī)內(nèi)燃機(jī)機(jī)種類類汽油機(jī)機(jī)柴油機(jī)機(jī)四、汽油機(jī)機(jī)的工工作原原理：構(gòu)造汽油機(jī)機(jī)工作作原理理吸氣沖沖程壓縮沖沖程做功沖沖程排氣沖沖程吸氣沖沖程汽油和和空氣氣進(jìn)氣門門打開開，排排氣門門關(guān)閉閉。活活塞由由上端端向下下端運(yùn)運(yùn)動(dòng)，，汽油油和空空氣組組成的的燃料料混合合物從從進(jìn)氣氣門吸吸入氣氣缸。。壓縮沖沖程進(jìn)氣門門和排排氣門門都關(guān)關(guān)閉，，活塞塞向上上運(yùn)動(dòng)動(dòng)，燃燃料混混合物物被壓壓縮，，壓強(qiáng)強(qiáng)增大大，溫溫度升升高。。做功沖沖程在壓縮縮沖程程末尾尾，火火花塞塞產(chǎn)生生電火火花，，使燃燃料猛猛烈燃燃燒，，產(chǎn)生生高溫溫高壓壓的燃燃?xì)猓?，推?dòng)動(dòng)活塞塞向下下運(yùn)動(dòng)動(dòng)，并并通過過連桿桿帶動(dòng)動(dòng)曲軸軸轉(zhuǎn)動(dòng)動(dòng)。排氣沖沖程燃燒后后的廢廢氣進(jìn)氣門門關(guān)閉閉，排排氣門門打開開，活活塞向向上運(yùn)運(yùn)動(dòng)，，把廢廢氣排排出氣氣缸。。小結(jié)：：汽油機(jī)機(jī)一個(gè)個(gè)工作作循環(huán)環(huán)包括括沖程，，活塞塞往復(fù)復(fù)次，曲曲軸轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)動(dòng)圈，做做功次。有有次能量量轉(zhuǎn)化化。汽油機(jī)機(jī)工作作的四四個(gè)沖沖程中中，只只有燃?xì)鈱?duì)對(duì)外做做功，，其他他三個(gè)個(gè)沖程程都是是輔助助沖程程，要要靠安安裝在在曲軸軸上的的來完成成。必必須靠靠外力來啟動(dòng)動(dòng).做功沖沖程飛輪的的慣性性42212柴油機(jī)機(jī)的構(gòu)構(gòu)造噴油嘴嘴進(jìn)氣門門活塞連桿排氣門門氣缸曲軸吸氣沖沖程空氣進(jìn)氣門門打開開，排排氣門門關(guān)閉閉。活活塞由由上端端向下下端運(yùn)運(yùn)動(dòng)，，將空空氣吸吸進(jìn)氣氣缸。壓縮沖沖程進(jìn)氣門門和排排氣門門都關(guān)關(guān)閉，，活塞塞向上上運(yùn)動(dòng)動(dòng)，活活塞把把空氣氣壓縮縮得很很小，，空氣氣的壓壓強(qiáng)更更大，，溫度度更高高。在在壓縮縮沖程程末，，缸內(nèi)內(nèi)空氣氣溫度度已超超過柴柴油的的著火火點(diǎn)。。做功沖沖程在壓縮縮沖程程末，，從噴噴油嘴嘴噴出出的霧霧狀柴柴油遇遇到熱熱空氣氣立即即猛烈烈燃燒燒，產(chǎn)產(chǎn)生高高溫高高壓的的燃?xì)鈿?，推推?dòng)活活塞向向下運(yùn)運(yùn)動(dòng)，，并通通過連連桿帶帶動(dòng)曲曲軸轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)動(dòng)。。排氣沖沖程燃燒后后的廢廢氣進(jìn)氣門門關(guān)閉閉，排排氣門門打開開，活活塞向向上運(yùn)運(yùn)動(dòng)，，把廢廢氣排排出氣氣缸。。吸氣壓縮做功排氣內(nèi)燃機(jī)機(jī)的沖程和工作循循環(huán)汽油機(jī)機(jī)和柴柴油機(jī)機(jī)：構(gòu)造：：對(duì)實(shí)實(shí)物說說明；；區(qū)別別：汽汽油機(jī)機(jī)有火火花塞塞，柴柴油機(jī)機(jī)有噴噴油嘴嘴；原理：：讓燃燃料在在氣缸缸內(nèi)燃燃燒產(chǎn)產(chǎn)生高高溫高高壓的的燃?xì)鈿鈦硗仆苿?dòng)活活塞來來做功功。吸入氣氣缸工工作物物質(zhì)：：汽油油機(jī)的的是空空氣和和汽油油的混混合物物。柴柴油機(jī)機(jī)的是是純空空氣、、問題汽車在在開動(dòng)動(dòng)前，，是如如何使使內(nèi)燃燃機(jī)起起動(dòng)的的？答：通過外外力先先使飛飛輪和和曲軸軸轉(zhuǎn)動(dòng)動(dòng)起來來，由由曲軸軸通過過連桿桿帶動(dòng)動(dòng)活塞塞運(yùn)動(dòng)動(dòng)，消消耗機(jī)機(jī)械能能來幫幫助內(nèi)內(nèi)燃機(jī)機(jī)完成成吸氣氣、壓壓縮兩兩個(gè)沖沖程內(nèi)內(nèi)燃機(jī)機(jī)一旦旦開始始做功功，內(nèi)內(nèi)能就就會(huì)轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)化成成曲軸軸的機(jī)機(jī)械能能。這這時(shí)曲曲軸獲獲得的的機(jī)械械能一一部分分通過過做功功，一一部分分通過過飛輪輪（與與曲軸軸相連連的質(zhì)質(zhì)量較較大的的輪子子）保保存起起來。。然后后依靠靠飛輪輪的慣慣性再再反過過來向向外輸輸出帶帶動(dòng)曲曲軸轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)動(dòng)，，靠消消耗飛飛輪的的機(jī)械械能完完成排排氣以以及下下一循循環(huán)的的吸氣氣、壓壓縮。。這樣樣內(nèi)燃燃機(jī)就就可連連續(xù)工工作下下去了了。想想議議議：：1、在四四個(gè)沖沖程中中，哪哪些沖沖程發(fā)發(fā)生了了能量量的轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)化？？如何何轉(zhuǎn)化化？2、哪個(gè)個(gè)沖程程使汽汽車獲獲得動(dòng)動(dòng)力？？3、哪個(gè)個(gè)沖程程排出出了汽汽車的的尾氣氣？1.四沖程程汽油油機(jī)的的工作作過程程由().().().()四個(gè)沖沖程組組成的的.2.四沖程程汽油油機(jī),由機(jī)械械能轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)化為為內(nèi)能能的是是()沖程,做功沖沖程是是()能轉(zhuǎn)化化為()能.3.汽油機(jī)機(jī)吸入入汽缸缸的是是(),點(diǎn)火方方式是是().柴油機(jī)機(jī)吸入入汽缸缸的是是(),點(diǎn)火方方式是是().思考:三、熱熱機(jī)效效率廢氣帶帶走機(jī)件發(fā)發(fā)熱散散失機(jī)件摩摩擦損損失燃料燃燃燒產(chǎn)產(chǎn)生能能量在熱機(jī)機(jī)的各各種能能量的的損失失中,廢氣帶走的的能量最多多.設(shè)法利用熱熱機(jī)廢氣的的能量，是是提高燃料料利用率的的重要措施施。做有用功燃燒不完全全熱機(jī)效率：：用來做有有用功的那那部分能量量與燃料完完全燃燒放放出的能量量之比。蒸氣機(jī)效率率最低：6%~15%；汽油機(jī)效率率：20%~30%；柴油機(jī)效率率：30%~45%。提高熱機(jī)效效率的途徑徑：（1）使燃燃料充分燃燃燒；（2）盡量量減少各種種熱的損失失；（3）在熱熱機(jī)的設(shè)計(jì)計(jì)和制造上上采用先進(jìn)進(jìn)技術(shù)；（4）使用用時(shí)注意保保養(yǎng)，保證證良好的潤潤滑，合理理調(diào)整零件件之間的間間隙，減少少因克服摩摩擦阻力而而消耗的能能量。熱機(jī)的使用改改變了這個(gè)世世界，______了社會(huì)的發(fā)展展。同時(shí)給我們環(huán)環(huán)境帶來了危危害，同學(xué)們們討論下如何何減少熱機(jī)使使用帶來的污污染。推動(dòng)熱機(jī)帶來的環(huán)環(huán)境污染和環(huán)環(huán)保措施空氣污染和噪噪聲污染。環(huán)境保護(hù)的措措施：1、改進(jìn)燃燒設(shè)設(shè)備，消除煙煙塵；2、研究和研發(fā)發(fā)低能耗，少少污染的高性性能熱機(jī)；3、充分開發(fā)利利用綠色能源源。如太陽能能、氫氣等；；4、在內(nèi)燃機(jī)的的排氣管上安安裝消聲器，，以減少噪聲聲污染。小結(jié)熱機(jī)的效率很很___，____帶走走了大量的熱熱。_________是衡衡量熱機(jī)性能能的重要指標(biāo)標(biāo)。熱機(jī)的使用_____了了人類社會(huì)的的發(fā)展。熱機(jī)的使用也也給生態(tài)環(huán)境境造成了_____。________和_______是減減少污染的重重要途徑。低廢氣熱機(jī)效率促進(jìn)污染利用綠色能源源使用高性能熱熱機(jī)課堂練習(xí)1、要提高熱機(jī)機(jī)效率必須（（））A.讓更多的燃料料燃燒B.提高熱機(jī)功率率C.減少各種熱損損失D.利用熱值大的的燃料2、關(guān)于熱機(jī)和和環(huán)保的說法法正確的是（（））A.所有的熱機(jī)都都是用汽油作作燃料B.熱機(jī)的大量使使用會(huì)造成大大氣污染C.熱機(jī)產(chǎn)生的噪噪聲可被消聲聲器完全消除除3、說出幾種你你所認(rèn)識(shí)的綠綠色新能源。。CB太陽能、水能能、風(fēng)能、地地?zé)崮艿犬?dāng)堂練習(xí)4、某汽油機(jī)效效率為20％，這表示它它每做100J的有用功要完完全燃燒產(chǎn)生生__J能量的汽油，，要向外散失失__J的能量。5、甲、乙兩輛輛汽車，甲汽汽油機(jī)效率比比乙汽油機(jī)效效率高，這表表明（））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相同的牽引力力行駛相同的的路程，甲耗耗油少。6、一臺(tái)效率為為40％的柴油機(jī)，，當(dāng)輸出6600J的有用功時(shí)，，消耗的柴油油量為多少千千克？（（q柴油=3.3×J/kg）500400D選做題7、一輛60KW的載重重汽車，保持持功率不變?cè)谠谄街钡鸟R路路上行駛，受受到的阻力是是4.5×N，發(fā)動(dòng)動(dòng)機(jī)每小時(shí)耗耗油20L，，求：（1）發(fā)動(dòng)機(jī)機(jī)的效率，（2）如果油油箱內(nèi)還有汽汽油50L，，那么還能行行駛多遠(yuǎn)？（（ρ汽油=0.8×㎏㎏／，，q汽油=4.6×J／㎏）課外拓展柴油機(jī)的節(jié)能能效果可以從從以下幾方面面思考:1、看柴油是是否充分燃燒燒，燃燒越充充分，排出尾尾氣的柴油味味將越淡，顏顏色越淡。2、內(nèi)能轉(zhuǎn)化化為機(jī)械能的的效率，在同同樣負(fù)荷情況況下，尾氣溫溫度越低，說說明轉(zhuǎn)化為機(jī)機(jī)械能越多，，機(jī)械效率越越高。閱讀材料1.汽車尾氣污染染滾滾車流給我我們的環(huán)境帶帶來的污染已已經(jīng)到了觸目目驚心的地步步。有資料顯顯示，我國的的汽車尾氣排排放標(biāo)準(zhǔn)比大大多數(shù)發(fā)達(dá)國國家落后近10年，并且執(zhí)行行情況參差不不齊。與美國國標(biāo)準(zhǔn)相比，，我國汽車一一氧化碳(CO)排放量上限高高出56%，氮氧化合物物高出32%，碳?xì)浠衔镂飫t高出3倍以上。即使使是達(dá)到排放放標(biāo)準(zhǔn)的車輛輛，其排放的的一氧化碳數(shù)數(shù)量也是歐洲洲車輛的2倍左右，碳?xì)錃浠衔锖偷趸锱欧欧艛?shù)量是歐洲洲車輛的3倍以上。雖然然上海和北京京標(biāo)準(zhǔn)較高，，但是與歐洲洲和美國相比比仍然寬松很很多。專家指指出：我國各各大城市污染染正在從煤煙煙型污染向汽汽車尾氣型污污染轉(zhuǎn)化。有調(diào)查表明，，我國許多城城市的機(jī)動(dòng)車車尾氣已成為為大氣污染的的首要來源。。廣州市空氣氣主要污染源源為：機(jī)動(dòng)車車尾氣占22%，工業(yè)排放占占20.4%，建筑工地?fù)P揚(yáng)塵占19.2%；一向享有““人間天堂””美譽(yù)的杭州州市這幾年也也越來越嚴(yán)重重地遭受機(jī)動(dòng)動(dòng)車尾氣污染染之苦，即便便是晴好天氣氣，城市上空空也常是灰蒙蒙蒙一片，污污染指數(shù)與廣廣州市不相上上下；作為第第一批環(huán)保模模范城市的深深圳，如今機(jī)機(jī)動(dòng)車尾氣污污染竟然已占占大氣污染的的70%，每年排放各各種有害物質(zhì)質(zhì)達(dá)2