初中物理改變世界的熱機知識點精華

2022-08-15 04:45:04 字數 2336 閱讀 8468

一、熱機和內燃機

1.內能的利用方式:

利用內能來加熱:實質是內能的轉移,即熱傳遞。

利用內能來做功:實質是內能的轉化,即內能轉化為機械能。

2.熱機:通過燃料燃燒獲取內能並轉化為機械能的裝置。

蒸汽機是最早的熱機。2023年,瓦特改進、完善了蒸汽機,解決了動力傳輸問題,才使蒸汽機成為帶動其他機器運轉的動力機器。

蒸汽機的工作物質:高溫高壓的水蒸汽;活塞式內燃機的工作物質:高溫高壓的燃氣。

熱機的種類:蒸汽機(水蒸汽推動汽缸中的活塞運動)、汽輪機(水蒸汽驅動葉輪轉動)、內燃機(汽油機和柴油機)、噴氣發動機、火箭發動機等。

3.活塞式內燃機:燃料在汽缸內燃燒,產生的燃氣直接推動活塞做功的熱機。

常見活塞式內燃機:汽油機、柴油機。

活塞在往復運動中從氣缸的一端運動到另一端,叫做乙個衝程。

汽油機、柴油機的乙個工作迴圈包括四個衝程:吸氣衝程、壓縮衝程、做功衝程、排氣衝程,屬於四衝程內燃機,其中只有做功衝程燃氣推動活塞做功,而其它三個衝程是靠飛輪轉動的慣性來完成的。

內燃機的乙個工作迴圈中,活塞往復運動2次,曲軸轉動2周,帶動飛輪轉動2轉,做功1次,共完成4個衝程。若飛輪nr/s,則在每秒內,活塞往復運動n次,曲軸轉n周,做功0.5 n次,共完成2n個衝程。

壓縮衝程:機械能轉化為內能。做功衝程:內能轉化為機械能。

4.汽油機和柴油機的比較:

①汽油機的汽缸頂部是火花塞;

柴油機的汽缸頂部是噴油嘴(在壓縮衝程結束時,由噴油嘴向汽缸內噴射霧狀柴油)。

②汽油機吸氣衝程吸入汽缸的是汽油和空氣的混合物;

柴油機吸氣衝程吸入汽缸的是空氣。

③汽油機做功衝程的點火方式是點燃式(在壓縮衝程結束時,火花塞產生電火花);

柴油機做功衝程的點火方式是壓燃式。

④內燃機的效率與壓縮比、燃料的燃燒溫度有關。柴油機汽缸的壓縮比比汽油機更高,在壓縮衝程末,柴油機把吸入的氣體壓縮得體積比汽油機更小,壓強更大,溫度也更高。

柴油機優點是能源利用率高,燃燒充分,油耗低,效率高,排放低,結構簡單,可靠性高,經濟,但功率小,發動機轉速比較低(柴油發動機最高3500轉,但汽油機最高可達6500轉),笨重。

汽油機優點是功率高,爆發性好,提速迅捷,但燃油利用率比較低,自身功耗比較大,發動機結構比較複雜。

⑤汽油機和柴油機在運轉之前都要靠外力輔助啟動。

二、熱機效率

1.熱機的效率:熱機所做有用功與所用燃料完全燃燒釋放的能量之比,用來描述熱機的效能。

熱機的效率是熱機效能的重要指標,與熱機的功率無關。

公式q總= q有用= q總η

輸出有用功:輸送到汽車輪子上對我們有用的那部分能量。w有=fs=pt;q放=mq或vq。

由於熱機在工作過程中總有能量損失,所以熱機的效率總小於1。

內燃機的效率比蒸汽機高,柴油機的效率比汽油機高。

2.熱機能量損失的主要途徑:燃料不完全燃燒損失能量、高溫尾氣帶走能量、機器向外傳熱損失能量、克服摩擦做功消耗能量。

3.提高熱機效率的途徑:①使燃料充分燃燒;②盡量減小各種熱量損失;③保持良好的潤滑,合理調整運動零件之間的間隙,減小因克服摩擦阻力而額外消耗的功;④在熱機的設計和製造上採用先進的技術。

4.熱機造成的汙染:大氣汙染(「溫室效應」)、熱汙染(城市「熱島效應」)、雜訊汙染。

保護環境的措施:①利用綠色能源;②研究和開發低能耗、少汙染的高效能熱機,控制和減少汙染;③改進燃燒裝置,消除煙塵;④提高燃料的綜合利用率;⑤在內燃機的排氣管上安裝消聲器,減少雜訊汙染。

當手扶拖拉機的內燃機再現故障而使轉速急劇增加,正常操作已經不能使它停轉(這種故障叫做飛車),則下列應急措施中可行的是:捂住進氣口;立即找乙個隔熱的東西捂住排氣口;腳踏剎車板,同時手拉制動器;讓它空轉,等油全部耗完時自動停下。

在公路上有一輛汽車和一台拖拉機,經檢查都發生了故障且都是因為蓄電池壞了,無法使用,不能啟動,有人建議,只要把它推動以後:汽車和拖拉機都能啟動;只有汽車能啟動;只有拖拉機能啟動;都不能啟動。

俗稱電噴車的汽車採用電子燃油噴射系統,它用微電腦控制燃油的**量和空氣的吸入量,因而可使汽油燃燒得充分,提高發動機的效率。這種電噴車頂部既有火花塞,又有噴油嘴,在吸氣衝程中只吸入空氣,在壓縮衝程末火花塞點火前噴入霧狀汽油。

把火電站改造成熱電站,利用廢氣來供熱,這種既供電又供熱的熱電站,充分利用廢氣帶走的熱量,可以大大提高燃料的利用率。

燒水的鋁壺底上有幾個凹凸不平的同心圓圈:一是增大受熱面積,提高燒水的效率;二是增強機械強度,使水壺更耐用。

2006-2023年度奇思妙想十大發明之一:六衝程引擎。這種引擎在完成四衝程工作後,把水注入汽缸,使水瞬間變成水蒸氣,從而帶動活塞運動,產生第五衝程,為汽車提供動力;第六衝程是讓水蒸氣進入冷凝器,變成可再次注入汽缸的水。

其中第五衝程相當於四衝程內燃機的做功衝程,在第六衝程中發生的物態變化是液化。

教科版第二章改變世界的熱機知識點

5 熱機的效率 熱機用來做有用功的那部分能量和完全燃燒放出的能量之比叫做熱機的效率。公式 w有用 q總 w有用 qm 提高熱機效率的途徑 使燃料充分燃燒盡量減小各種熱量損失機件間保持良好的潤滑 減小摩擦。6 汽油機和柴油機的比較 二 能量守恆定律 1 自然界存在著多種形式的能量。儘管各種能量我們還沒...

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