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导入新课热机的发明和发展是科学与技术相结合的早期范例,热机的广泛应用既是人类物质文明和社会进步的重要标志,同时也给人类社会带来了能源、环境等新的问题。汽车发动机内燃机一、热机原理热机效率二、热机能源环境知识目标能力目标情感态度与价值观重点一、热机原理热机效率1、热机热机是热力发电机的总称,能够持续不断的把燃料燃烧是释放的能量转变为机械能的装置,都叫做热机。热机是现在交通和发电站的基本动力源,是目前做广泛的动力机器。2、热机的种类蒸汽机内燃机汽轮机喷气发电机火箭3、热机的源头——蒸汽机蒸汽机是18世纪,英国科学及瓦特在前人工作的基础上制成了实用的蒸汽机。早期的蒸汽机汽轮机火箭热机的种类很多,但是他们的物理学原理是相同的,基本结构都是由发热机、内燃机和冷凝器三个部分组成。4、内燃机种类及其工作原理(1)汽油机5、热机效率(1)定义:用来做有用功的那部分能量与燃料完全燃烧所释放的能量比。(2)公式:功与热量间的关系:W=Q1-Q2热机的热效率:η=W/Q1理想热机的效率为:η理=1-T2/T1T1为发热器的绝对温度,T2为冷凝器的绝对温度。6、提高热机效率的主要途径(1)使燃料充分燃烧。(2)尽量减少各种热损失。(3)在热机设计和制造上,采用先进的技术。(4)保证良好的润滑,减少因摩擦而另外消耗的功。二、热机能源环境热机的发展极大的解放了生产力。热机的广泛使用是社会工业化程度的标志,但是也导致了世界能源结构的巨大变化。2002年中国主要能源消费结构中国与世界能源消费结构(2002)2002年我国主要的能源消费结构图显示:煤炭占66.1%,比例偏大,是环境污染的主要根源;我国剩余可采储量仅占世界剩余可采储量的1.8%,石油供应面临重大挑战,我国能源平均利用率为32%,比发达国家低将近10个百分点,主要是产品单位耗能比世界平均比高30%。环境保护(1)内能对环境的影响废气污染(CO、SO2、酸雨)。噪声污染。(2)保护环境,减小污染措施。改进燃烧设备,采取集中供热,加装消烟除尘装置。提高内能的综合利用率。把直接烧煤、燃油改为烧其工业副产品;把内能的一次利用变为多次利用(如用余热供暖等)。充分开发、利用污染小或无污染的能源(如太阳能等)。课堂小结3、热机的效率:用来做有用功那部分能量和燃料完全燃烧放出的能量之比。4、提高热机效率的途径:使燃料充分燃烧提高热机效率途径减少热损失。保持良好的润滑。随堂练习相同点:1.基本构造和主要部件的作用相似。2.每个工件循环都经历四个冲程:吸气冲程、压缩冲程、做功冲程、排气冲程。3.四个冲程中,只有做功冲程对外做功,其余三个冲程靠飞轮惯性完成。4.一个工作冲程中,活塞往复两次,飞轮转动两周,做功一次。不同点:1.构造不同:汽油机气缸顶有火花塞,而柴油机气缸顶部有喷油嘴。2.燃料不同:汽油机的燃料是汽油,而柴油机的燃料是柴油。3.吸气不同:汽油机吸进汽油和空气的混合气体,柴油机只吸进空气。4.点火不同:汽油机属点燃式点火,柴油机属压燃式点火。2、设质量一定的单原子理想气体开始时压强为3.039×105Pa,体积为1L,先作等压膨胀至体积为2L,再作等温膨胀至体积为3L,最后被等体冷却到压强为1.013×105Pa。求气体在全过程中内能的变化、所作的功和吸收的热量。解(1)如图,ab、bc、及cd分别表示等压膨胀、等温膨胀及等体冷却过程。由图可求出(2)在全过程中内能的变化△E为末状态内能减去初状态内能,有理想气体内能公式及理想气体状态方程得:(3)在全过程中所作的功等于在各分过程中所作的功之和,即:在等体过程中气体不作功,即WV=0习题答案