1、第十二章内能与热机,12.4 热机与社会发展,课前预习,1. 热机将燃料燃烧时的_转化为_，又通过_，把_转化为机械能. 常见的热机有_、_、_.2. 内燃机包括_和_，_常用在汽车、飞机上，而_主要用于载重汽车、火车等大型机械上.3. 汽油机的四个冲程包括：_、_、_、_.4. 热机工作时_与_之比，叫做热机的效率.,化学能,内能,做功,内能,蒸汽机,汽油机,柴油机,汽油机,柴油机,汽油机,柴油机,吸气冲程,压缩冲程,做功冲程,排气冲程,用来做有用功的能量,燃料完全燃烧,放出的能量,课前预习,5. 汽油机是以_为燃料的内燃机，柴油机是以_为燃料的内燃机. 汽油机工作时，曲轴和飞轮均转动两周，
2、对外做功_次、活塞往复_次.6. 汽油机在压缩冲程中，将_能转化为_能；在做功冲程中将_能转化为_能.7. 热机工作过程中会有多种因素造成能量损失，其中_带走的能量最多.,汽油,柴油,一,两,机械,内,内,机械,空气粉尘,课堂演练,知识点1热机,典例精练,【例1】以下机械属于热机的是 ( )A.火箭发动机 B.发电机C.滑轮组 D.洗衣机,A,1.某机器的能量流向图如图12-4-1所示，据此推测该机器可能是 ( ),模拟演练,A.热机 B.电动机C.发电机 D.电热水器,A,课堂演练,知识点2汽油机,典例精练【例2】汽车已经成为现代生活不可缺少的一部分，汽车多数采用汽油机作为发动机，如图12-
3、4-2是四冲程汽油机的工作循环示意图，下列说法不正确的是 ( ),【例3】汽车已成为现代生活中不可缺少的一部分，汽油机的四个冲程中，使汽车获得动力的是 ( )A.吸气冲程 B.压缩冲程C.做功冲程 D.排气冲程,A.甲冲程是把机械能转化为内能 B.乙冲程是排气冲程 C.丙冲程是把机械能转化为内能 D.丁冲程是吸气冲程,C,C,课堂演练,模拟演练2.如图12-4-3所示是四冲程汽油机的其中一个冲程的剖面图，下列说法正确的是 ( ),A.该冲程是压缩冲程B.该冲程中活塞向上运动C.该冲程是内能转化为机械能的过程D.该冲程是机械能转化为内能的过程,3.汽油机吸气冲程吸入气缸内的物质是 ( )A.柴油
4、 B.汽油和空气C.汽油 D.空气,C,B,课堂演练,知识点3柴油机,典例精练【例4】柴油机工作一个循环需四个冲程，其中由机械能转化为内能的是 ( )A.吸气冲程 B.压缩冲程C.做功冲程 D.排气冲程,【例5】当拖拉机出现故障而使柴油机转速急剧增加，正常操作已经不能使它停转（这种故障叫“飞车”）时，下列操作正确的是 ( )A捂住进气口 B立即找一个隔热的东西捂住排气口 C脚踏刹车板，同时手拉制动器 D让它空转，等油全部耗完自动停下,B,A,课堂演练,模拟演练4.一台柴油机的转速是2 880转/分，这台柴油机的活塞每秒钟经过_个冲程，完成_个循环，做了_次功.,5.下列关于汽油机和柴油机的主要
5、区别，其中错误的是( )A.柴油机的上部是喷油嘴，汽油机的顶部有火花塞B.在做功冲程中，柴油机的点火方式叫点燃式，汽油机的点火方式叫压燃式C.柴油机比汽油机笨重，但燃料便宜D.柴油机吸入气缸的只是空气，汽油机吸入气缸的是汽油和空气的混合物,96,24,24,B,课堂演练,知识点4热机效率,典例精练【例6】甲汽油机的热机效率比乙汽油机的热机效率高,这表明 ( ) A.甲做功比乙多 B.甲做功比乙快 C.甲消耗的汽油比乙少 D.以相同的牵引力行驶相同的路程,乙消耗的汽油多,【例7】下列关于热值和热机效率的描述，正确的是 ( ) A.使燃料燃烧更充分，可以增大热值 B.使燃料燃烧更充分，可以提高热机
6、效率 C.燃料燃烧释放的热量越多，热值越大 D.热值和热机效率都是定值，与外界条件无关,D,B,课堂演练,模拟演练6.柴油机的效率为40，用这台柴油机工作时，完全燃烧2 kg的柴油可做有用功_ J.(柴油的热值是3.3107 J/kg),2.64107,7.为节约能源，需提高热机的效率，下列措施不能提高效率的是 ( )A.尽量使燃料充分燃烧B.尽量减少热机部件间的摩擦C.尽量减少废气带走的热量D.尽量增加热机的工作时间,D,课堂演练,知识点5热机与环境,典例精练【例8】下列关于热机和环境保护的说法，正确的是 ( ) A.热机排出的尾气没有内能 B.热机的效率能达到100% C.热机都是使用汽油
7、做燃料 D.热机的大量使用会造成环境污染,【例9】随着生活水平的提高，人们越来越重视热机对环境的污染问题，热机对环境的污染主要有_污染和_污染.,D,废气,噪声,课堂演练,模拟演练8.下列关于热机和环境保护的说法，正确的是 ( )A.内燃机工作时，吸入气缸中的都是空气B.汽车排出的尾气都是有毒气体C.蒸汽机是用蒸汽作燃料的热机D.改进燃烧设备，提高燃料的利用率可以减小热机带来的污染,9.热机的出现，改进了人类的工作方式和生活条件，但是同时也给环境带来了严重的污染，请提出两个减小热机污染的建议.(1)_.(2)_.,D,改进燃烧设备，提高燃料的利用率,开发并利用污染少或无污染的能源,课后作业,夯
8、实基础,1.如图12-4-4所示是某老师的自制教具.他在矿泉水瓶的侧壁上钻一个孔，把电火花发生器紧紧塞进孔中，实验时从瓶口喷入酒精并盖上锥形纸筒，按动电火花发生器的按钮，点燃瓶内酒精后，纸筒即刻飞出.关于此实验，分析不正确的是( ),C,A.酒精不完全燃烧时热值不变B.能闻到酒精的气味说明分子在永不停息地做无规则运动C.燃气推动纸筒飞出的过程相当于内燃机的压缩冲程D.纸筒飞出后瓶内气体的内能减小，温度降低,课后作业,2.如图12-4-5，是酒精灯给试管中的水加热，一段时间后橡皮塞被冲开，下列说法正确的是 ( )A.酒精灯中酒精的质量越大，酒精的热值越大B.酒精燃烧放出的热量能全部被试管中的水吸
9、收C.试管中水的内能是通过热传递的方式增加的D.橡皮塞被冲开的过程与内燃机的压缩冲程都是内能转化为机械能的过程,3.下图所示，是汽油机工作时的四个冲程，其中属于做功冲程的是 ( ),C,C,课后作业,4.汽油机在做功冲程中，高温气体迅速膨胀而做功，此时气体的温度和内能的变化情况是 ( )A.温度降低，内能增大 B.温度不变，内能不变C.温度升高，内能增大 D.温度降低，内能减小,D,5. 如图12-4-6所示流程图是用来说明单缸四冲程汽油机的一个工作循环及涉及到的主要能量转化情况.关于对图中的补充正确的是 ( ),A.做功冲程 内能转化为机械能 压缩冲程 机械能转化为内能B.压缩冲程 内能转化
10、为机械能 做功冲程 机械能转化为内能C.压缩冲程 机械能转化为内能 做功冲程 内能转化为机械能D.做功冲程 机械能转化为内能 压缩冲程 内能转化为机械能,C,课后作业,6. 如图12-4-7所示是四冲程汽油机的两个冲程，甲图显示的是汽油机的_冲程，乙图中是_能转化为_能.,7. 一台单缸四冲程内燃机正常工作时的转速为1 800 r/min，该内燃机每秒共经历了_个冲程.8. 汽车四冲程内燃机的一个工作循环一般分为吸气、压缩、做功、排气四个冲程，在这四个冲程中，把机械能转化为内能的是_冲程.某单缸四冲程内燃机飞轮转速为1 200 r/min，该内燃机每秒钟对外做功的次数为_次.,内,机械,压缩,
11、60,压缩,10,课后作业,9.某家用轿车，重为1.5104 N，当车以72 km/h的速度匀速直线行驶了0.5 h，消耗汽油3 kg，期间受到的阻力为车重的0.08倍.已知汽油的热值为4.6107 J/kg.在此过程中，求：（1）车通过的路程.（2）牵引力做功的功率.（3）汽车发动机的效率.,解：（1）根据v= 可得，车通过的路程s=vt=72 km/h0.5 h=36 km.（2）阻力f=0.08G=0.081.5104 N=1 200 N，轿车匀速直线行驶，则牵引力F=f=1 200 N，牵引力做的功W=Fs=1 200 N3.6104 m=4.32107 J,牵引力做功的功率P= =
12、=2.4104 W.（3）汽油燃烧产生的热量Q=m汽油q汽油=3 kg4.6107 J/kg=1.38108 J，汽车发动机的效率= 100%= 100%31%.,课后作业,能力提升,10.如图12-4-8所示，图A、B、C、D是四冲程汽油机的工作示意图，图E、F是演示实验的示意图.C图是_冲程，与它原理相同的是_图所示的演示实验.汽油机的工作示意图中机械能转化为内能的冲程是_图.（后两空选填字母）,做功,F,B,课后作业,11.莲莲家的汽车尾部上标有“2.0T”的字样，其中“T”就是“涡轮增压”，是利用高温、高压的废气去冲击“废气涡轮”高速旋转，来带动同轴的“进气涡轮”也高速旋转，从而增加吸
13、气冲程的进气量并增大进气气压，使汽油燃烧更充分，燃气压强更大，同时也减少了废气中的有害物质，达到提高发动机效率和减少废气污染的目的.这辆汽车的最低油耗可达0.2 kg/(kWh)，已知汽油的热值为4.6107 J/kg.温馨提示：最低油耗是指燃烧最少的汽油获得最大有用功的能量；0.2 kg/(kWh)表示获得1 kWh能量消耗0.2 kg汽油,课后作业,求：（1）0.2 kg的汽油完全燃烧时放出的热量为多少？（2）该汽车发动机的效率最高可达多少？（结果保留整数）,解：（1）0.2 kg的汽油完全燃烧时放出的热量Q放=mq=0.2 kg4.6107 J/kg=9.2106 J.（2）根据题意可知，完全燃烧0.2 kg汽油获得的能量为W=1 kWh=3.6106 J，汽车发动机的效率= 100%= 100%39%.,
