热机安规化学部分讲解..30页PPT

14.1热机
知识准备
• 1.什么是内能？ • 2.改变内能的两种方法及实质？
问题：水沸腾后会怎样？
推动塞子的能量来自哪里？
学前指导（1）
学生观察演示实验，思考下面 的问题。
1、看到了什么现象？ 塞子被冲 出，并且瓶口有 白雾 生成． 2、整个过程中，能量是怎样转化的： 燃料燃烧将___化__学___能转化为____内____能；传给水 和水蒸气，水蒸气将塞子推出，将它的__内__能____能 转化为塞子的___机__械__能___。 3、上面的装置就是一个简单原始的热机。
压燃式
内能转化为机械能。
排气冲程
燃
进气门关闭，排气门打开，
烧 后
的
活塞向上运动，把废气排出气
废
气
缸。
内燃机的启动
内燃机不能自行启动。开始运 转时，要靠外力使飞轮和曲轴转动 起来，由曲轴通过连杆带动活塞运 动，以后内燃机才能自己工作。
3.内燃机的应用
(1)汽油机的应用 汽油机比较轻巧，常用在汽车、飞机 和小型农业机械上面。
使用柴油 作为燃料的叫 柴油机。
3.内燃机的构造
(1)汽油机
①构造 ②工作原理 ③汽油机完整工作过程
(2)柴油机
①构造 ②工作原理
(1)汽油机的构造
火花塞
进气门 活塞
连杆
气缸 排气门
飞轮
两个名词：
1、一个冲程： 活塞在汽缸内往复运动时，从汽缸
的一端运动到另一端的过程。 2、一个工作循环： 把这四个冲程称为发动机的一个工
瓦特在前人的启迪下，对蒸汽 机作出一系列重大改进，在工业上 得到广泛应用。他开辟了人类利用 能源新时代，标志着工业革命的开 始。
其实，瓦特观察水壶中的水烧 开，推动壶盖，从而发明了蒸汽机。 向瓦特致敬！

曲轴
内燃机的 冲程和工作循环
吸气 压缩 做功 排气
Copyright 2004-2015 版权所有 盗版必究
B.汽油机工作原理
吸气冲程 压缩冲程 做功冲程 排气冲程
Copyright 2004-2015 版权所有 盗版必究
汽油机工作原理
Copyright 2004-2015 版权所有 盗版必究
Copyright 2004-2015 版权所有 盗版必究
例题2： 已知某种设备用烟煤燃烧来加热水时，
热能的利用率为40%。现完全燃烧2千克烟煤 放出的热量可以使质量为多少千克的水温度 从20 ℃升高到 100 ℃?(热值为3×107J/kg)
Copyright 2004-2015 版权所有 盗版必究
Copyright 2004-2015 版权所有 盗版必究
3、做功冲程
在压缩冲程末尾，火 花塞产生电火花，使燃料 猛烈燃烧，产生高温高压 的燃气，推动活塞向下运 动，并通过连杆带动曲轴 转动。
Copyright 2004-2015 版权所有 盗版必究
4、排气冲程
进气门关闭，排气门
燃
打开，活塞向上运动，把
1千克某种燃料完全燃烧时放出的热 量（用q表示），叫做这种燃料的热值。
1、单位：焦/千克（J/kg）。 2、热值是物质的特性，不同物质热值一般不同 3、q汽油=4.6×107J/kg 表示的意义? 1Kg汽油完全燃烧放出的热量为4.6×107J。
Copyright 2004-2015 版权所有 盗版必究
其余三个冲程靠飞轮惯性完成。
Copyright 2004-2015 版权所有 盗版必究
1. 在四个冲程中，哪些冲程发生能量的转化？ 压缩冲程： 机械能 内能 做功冲程： 内能 机械能

A
B
C
D
下图中，甲为四冲程内燃机吸气冲程的示意图，图中画出 了吸气冲程中的活塞和曲轴的位置和进气门、排气门的开 闭情况。请在图乙、丙、丁中，分别画出压缩、做功、排 气冲程中活塞和曲轴的位置和进气门、排气门的开闭情况。
甲吸气
乙压缩 丙做功 .
丁排气 24
常见的几种热机
1、汽轮发动机
包括蒸汽轮机和燃气轮机。它们通过高温高
通过外力使 曲轴转动
小结：
汽油机的一个工作循环有四个冲程，活
塞往返两次，曲轴转二周，对外做功一次。 汽油机的四个冲程中只有做功冲程对活
塞做功，其它三个冲程要靠飞轮的惯性
来完成。
例：一台四冲程内燃机的飞轮转速为1800r/min,
则一秒钟有 15 个工作循环，对外做功 15 次， 活塞往返运动 30 ,有 60 个冲程。
.
16
做功冲程
在压缩冲程末，从喷油嘴喷出 的雾状柴油遇到热空气立即猛烈燃 烧，产生高温高压的燃气，推动活 塞向下运动，并通过连杆带动曲轴 转动。
.
17
做功冲程
在压缩冲程末，从喷油嘴喷出 的雾状柴油遇到热空气立即猛烈燃 烧，产生高温高压的燃气，推动活 塞向下运动，并通过连杆带动曲轴 转动。
.
18
想想议议：
火电站的汽轮机
喷气发动机
火箭发动机
二、内燃机
1、燃料直接在气缸内燃烧产生动力的热机叫内燃机 2、内燃机分为汽油机和柴油机两大类
使用汽油作为燃料的 使用柴油作为燃料的
叫汽油机。
叫柴油机。
.
3
三、汽油机 1．构造
2、汽油机的工作过程
汽油机是在气缸内燃烧汽油，生成高温高压的燃气，使

DL/T 651 氢冷发电机氢气湿度的技术要求
DL 5027 电力设备典型消防规程
7
4、与电力发展同步，吸收近年来电力设备技术发展的成果，除常 规发电设备系统外，对新兴发展的除尘、脱硫、脱硝、干除灰（渣） 以及循环流化床、空冷发电机组空冷塔、沿海发电厂的卸煤码头、水 轮机等设备、设施运行、检修等都有了明确的规定，使得该规程内容 更加详实、全面、实用性更强。
5
三、该新版规程（热力和机械部分）的一些特点：
1、 首次作为国家标准进行颁布实施，同时明确了除第二 章、第四章4.2、4.3、4.4节，附录A、附录C、附录D条文位推 荐性条文外外，其他条文均为强制性条文。而且即便是推荐性 条文在一些条款中也使用了“严禁”、“禁止”、“必须”等 字样。使得这些条款同样具有“强制性”的效力。
GB/T 19155 高处作业吊篮
GB 50016 建筑设计防火规范
GB 50229 火力发电厂与变电所设计防火规范
GB 26859 电力安全工作规程 (电力线路部分)
GB 26859 电力安全工作规程 (发电厂和变电站电气部分)
3个行业标准（2个强制标准 1个推荐标准）
DL 612
电力工业锅炉压力容器监察规程
2、将国家的一些法律、法规要求内容编进规程，如：国家 安全生产的12 字方针和生产建设项目的“三同时”原则；以及 电力生产必须建立健全各级人员安全生产责任制。按照“管生 产必须管安全”的原则，做到在计划、布置、检查、总结、考 核生产工作的同时，计划、布置、检查、总结、考核安全工作。 等要求，使其这些条款执行起来更具有法制性、严肃性和权威 性。
电业安全工作规程 培训讲座
（热力和机械部分）
2012年电力企业班组长安全管理培训班

第1节 热机
常考归纳
类型一 热机的原理
典例1 如图14-1-12所示，在透明塑料盒的底部钻 一个孔，把电火花发生器的放电针管紧紧地塞进孔 中，打开塑料盒盖，向盒中滴入数滴酒精，再将盒 盖盖紧，然后按下电火花发生器的按钮，你将观察 到的现象是__塑_料__盒_盖__飞__出________。根据这个原理， 可以制造出一种将__内____能转化为_机_械____能的机器。
读下表信息，说出汽油机和柴油机的不同点。
内燃机 项目
汽缸顶部是喷油嘴
第1节 热机
内燃机 项目
汽油机
柴油机
一 吸气冲程 吸入物质：汽__油_和__空__气__的_混__合__物_ 吸入物质：___空__气_____
个
压缩程度较小，能量转化过 压缩程度大，能量转化过
压缩冲程
• 再见
PPT模板：./moban/ PPT背景：./beijing/ PPT下载：./xiazai/ 资料下载：./ziliao/ 试卷下载：./shiti/ 手抄报：./shouchaobao/ 语文课件：./kejian/yuwen/ 英语课件：./kejian/yingyu/ 科学课件：./kejian/kexue/ 化学课件：./kejian/huaxue/ 地理课件：./kejian/dili/
第1节 热机
类型二 内燃机的工作过程
典例2 图14-1-13是四冲程汽油机的一个工作循环示意图， 其中属于做功冲程的是（C ）
第1节 热机
类型三 有关转速与做功次数的计算
典例3 一单缸四冲程柴油机，飞轮每分钟转1800圈，那么1 s内，该柴油机对外做功的次数是（ D ） A．1800次 B．900次 C．60次 D．15次
PPT素材：./sucai/ PPT图表：./tubiao/ PPT教程： ./powerpoint/ 个人简历：./jianli/ 教案下载：./jiaoan/ PPT课件：./kejian/ 数学课件：./kejian/shuxue/ 美术课件：./kejian/meishu/ 物理课件：./kejian/wuli/ 生物课件：./kejian/shengwu/ 历史课件：./kejian/lishi/

5.如图所示是我国古代劳动人民的智慧成果“取火器”的模型图，把木质推杆迅速推入内壁光滑的牛角套筒时，杆前端的艾绒立刻燃烧起来。汽油机的下列冲程中与“取火器”能量转化相同的是( )
C
A. B. C. D.
A
A. 新能源电动汽车 B. 东风号远洋轮船C. 国产大飞机 D. 长征五号运载火箭
【解析】热机工作时需要将燃料在汽缸内燃烧，把燃料的内能转化为机械能。新能源电动汽车是把电能转化成机械能，不符合热机的特点，故A符合题意。
知识点2：内燃机
2.(2023·深圳九年级校考阶段练习)关于四冲程汽油机的工作过程有以下几种说法，其中正确的是( )
_
_
_
_
进气门开闭情况
开
关
关
关
排气门开闭
关
关
关
开
吸气
压缩
做功
排气
次序
1
2
3
4
活塞运动方向
向____
向____
向____
向____
冲程的作用
吸入汽油和空气的混合物
压缩汽油和空气的混合物，使其内能增加、温度升高
火花塞产生电火花，使燃料猛烈燃烧，产生高压气体，高压气体推动活塞对外做功
排出废气
下
上
下
上
续表
次序
1
2
34Leabharlann 能的转化无能量转换
______________________
_________________
无能量转换
机械能转化为内能
内能转化为机械能
5.柴油机与汽油机大致相同，所不同的是柴油机汽缸顶部无火花塞而有________。
喷油嘴
续表

柴油机工作过程
吸气冲程 压缩冲程 做功冲程 排气冲程
吸气冲程
进气门 打开 ，排气 门 关闭 。活塞由_上__端_向__下_ 端 运动，将 空气 吸进气缸
空气
压缩冲程
进气门和排气门都__关__闭__， 活塞_向__上__运__动__ ，活塞把空气压 缩得更小，空气的压强更大， 温度更高。在压缩冲程末，缸 内空气温度已超过柴油的燃点 。
三汽油机的工作过程:以一个工作循环为单元
冲程：活塞从气缸一端运动到另一端 叫做一个冲程。
根据观察回答：汽油机工作过程中， 四个冲程的气门关闭情况；活塞的运 动方向；曲轴转动几圈；如果有能量 转化，说出具体的转化过程；点火方 式是什么。
你知道吗？
汽油机工作的四个冲程中，只有做__功__冲__程 燃气对外做功，其他三个冲程都是辅助 冲程，要靠安装在曲轴上的_飞__轮__的_惯__性_ 来完成。必须靠外力来启动.
小结：汽油机一个工作循环包括 4 冲程， 活塞往复 次2，曲轴转动 圈，2 做功 次。1有 次能2 量转化。
思考：
1. 在四个冲程中，哪些冲程发生能量的转化？
压缩冲程：机械能 做功冲程：内能
内能 机械能
2. 哪个冲程获得动力？
做功冲程
柴油机的构造
喷油嘴 进气门
活塞
排气门 气缸
连杆
曲轴
比较柴油机与汽油机构造上的不同?
课堂小结：
热机：
将燃料燃烧放出的内能转化为机械能的 机器，统称为热机。
进气门，排气门，火花塞，
构造： 气缸，活塞，连杆，曲轴。
汽油机
冲程： 吸气 压缩 做功 排气
应用：
汽车 摩托车 飞机 小型农业机械
构造： 进气门，排气门，喷油嘴，

连杆带动曲轴转动。内能转 化为机械能 。
排气冲程
进气门关闭， 排气门 打开
燃 烧
，活塞 向上 运动，把废气
后 的
废
排出气缸。
气
跟踪练习
1.一个工作循环有 四 个冲程， 飞轮转动 二周，对外做功 一 次， 活塞往复运动 二 次，其他冲程靠 飞轮的惯性完成。
2.在汽油机工作的四个冲程中， 内能最大的冲程是＿做＿过＿冲＿程＿。内 能最小的冲程是＿＿吸气＿冲＿程＿。
2.完成以下问题
（1）.热机是把_内__能___能转化为 _机__械__能 的装置。内燃机是燃料直接在 发动机汽__缸__内_ 燃烧产生动力的热机。最 常见的内燃机，以汽油或柴油为燃料， 分别叫做_汽__油__机_和 柴油机
(2）工作过程以一个循环为一个
单元，一个循环有___四___个冲程。 包括：_吸_气__冲__程_ _压__缩_冲__程__ 、 做__功__冲_程__ 、 _排__气_冲__程__四个冲程
应用：热机（将内能转化为机械能的机械）
第四节 热 机
教学目标
1、了解四冲程汽油机的基本工作原理。 2、从能量转化角度认识燃料的热值，能 进行有关燃烧放热的简单计算。 3、通过能量的转化和转移，认识热机效 率。知道热机工作时燃料释放能量的主要流 向，知道怎样提高热机效率。
燃料的化学能 内能转变成机械能
二、燃料及其热值
燃料的燃烧是一种化学反应，燃烧 过程中，储存在燃料中的化学能被释 放，转变为内能。相同质量的不同燃 料燃烧放出的热量是不同的。
1.热值：指单位质量的某种物质完全 燃烧所放出的热量。其符号是q。
2.热值单位：J/kg, (J/m3)
木炭: 3.4×107J/kg
物理意义:1千克木炭完全燃烧时 放出的热量是3.4×107J 煤气: 3.9×107J/m3

3.2 使用和装卸水处理药品的工作人员，应熟悉药品的特性和操作 方法。工作时应穿工作服，戴防护眼镜、口罩、手套，穿橡胶靴。 在露天装卸这些药品时，应站在上风处，防止吸入飞扬的药品粉末。
3.3 工作地点应装有自来水，并备有毛巾和肥皂。
3.4 当凝聚剂或漂白粉溶液溅到眼睛内时，必须立即用大量清水冲 洗。漂白粉溶液溅到皮肤上时，应立即用水和肥皂冲洗。
1.4 化验人员应熟知化学药品的化学物理特性，应用滴管或移液管 吸取，严禁用口含玻璃管吸取酸碱性、毒性及有挥发性或刺激性的 液体。
2.6 应采用机械自动取样机采取煤样。一般不宜在运行的皮带上人 工取样。如不得已在皮带上人工采样时，工作人员应扎好袖口，站 在栏杆外面，握紧铁锹，并逆煤流的方向取煤样。
4.5 使用浓 酸的一切操 作，都必须 在室外或宽 敞并通风良 好的室内通 风柜内进行。 如果室内没 有通风柜， 应装强力通 风设备。
4.6 酸碱槽车进厂后应取样检验。用压缩空气顶压卸车时，顶压的压力不 应超过槽车允许的压力。严禁在带压下进行泄压操作。严禁在无送气门、 空气门和不准承压的槽车上用压缩空气顶压卸车。 4.7 从酸槽或酸储存箱中取出酸液时，宜采用负压抽吸、泵输送或自流方 式输送。如采用虹吸的方法时，不应使用不耐酸的橡胶管。在室内取酸时 ，如必须用酸瓶倒酸，则操作应特别缓慢，下面应放置较大的耐腐蚀盆 4.8 当浓酸倾撒在室内时，应先用碱中和，再用水冲洗，或先用泥土吸收 ，扫除后再用水冲洗。 4.9 开启强碱容器和溶解强碱时，应戴橡胶手套、口罩和眼镜并使用专用 工具。打碎大块强碱时，应先用废布包住，细块不应飞出。配制热的浓碱 液时，必须在通风良好的地方或在通风柜内进行。溶解的速度应慢，并经 常以木棒搅拌。
浓酸的稀释
配制稀酸时，严 禁将水倒入酸内， 应将浓酸缓慢地 沿着器壁注入水 中，并不断进Байду номын сангаас 搅拌，使产生的 热量迅速扩散。

热机
柴油机 在做功冲程中，燃烧放出的热使得气体的压强和温度急剧升高，从
而推动活塞对外做功。由于柴油机对空气的紧缩程度比汽油机更高 ，因此在做功冲程中气体的压强也大于汽油机，因而可以输出更大 的功率。
热机
柴油机 由于柴油机工作的过程中压强较大，要求各
有关零件具有较高的结构强度，因此柴油机 比较笨重，主要应用在载重汽车、拖拉机、 坦克、火车、轮船上，有的地方还用它带动 发电机发电。随着近年来柴油机技术的发展 ，其体积、噪声和污染等方面的缺点都逐步 得到了改良。
胶塞塞住管口，将水加热一段时间， 视察现象。讨论这个过程中不同情势 的能量之间转化的情况。
热机
实验小结： 在这个实验中，燃料燃烧时产生的热量
传给水和水蒸气；塞子受到水蒸气的压 力而冲出去，水蒸气的内能转化为塞子 的动能。这个实验基本展示了蒸汽机的 工作原理。
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ机
人们发现内能可以做功，并制造了各种利用内能做功的机械—— 热机（heat engine）。热机的发明及广泛使用，使人类迈入了工 业化社会，对人类社会的发展起到了重要的作用。
右图是四冲程汽油机的剖面图。汽缸上部 有进气门和排气门，顶部有火花塞，下部 有活塞，活塞用连杆跟曲轴相连。汽油在 汽缸里面燃烧时生成高温高压的燃气，推 动活塞做功。活塞移动带动曲轴转动。
热机
汽油机
要使汽油机连续工作，活塞必须能在汽缸内往复运动。活塞在汽缸 内往复运动时，从汽缸的一端运动到另一端的过程，叫作一个冲程 。多数汽油机是由吸气、紧缩、做功、排气四个冲程的不断循环来 保证连续工作的。
实战演练
例1：下列说法中正确的是（ D ）。
A. 柴油机的紧缩冲程，主要是用热传递的方法增加了汽缸内气体的内能 B. 汽车发动机用水做冷却剂，主要是利用水密度大的特点 C. 电动车的核心部件是电动机，属于热机的一种 D. 柴油机和汽油机内的飞轮转动两周，完成一个循环

小结：汽油机一个工作循环包括 4 冲程，活 塞往复 2 次，曲轴转动 2 圈，与曲轴相连的 飞轮也转_2____圈，做功 1 次。有 2 次能量转
化。（四冲、两转、一功）
六、汽油机的工作原理
名称 进气门 排气门 活塞 能量转化 作用
吸气 打开 关闭 向下 /
吸入
气体
压缩 关闭
机械能关闭 向上 内能
A、甲为吸气，乙为压缩
B、甲为排气，乙为做功
C、甲为吸气，乙为做功
D、甲为吸气，乙为排气
甲
乙
练一练
3.如图所示，在试管中装些水，用软木塞塞住， 加热使水沸腾，水蒸气会把软木塞冲出． 在这个过程中，燃料的 化学 能转化为 内 能， 传给水和水蒸气。水蒸气把塞子冲出时， 水蒸气的 内 能转化为塞子的机械能。
练一练
3000r/min=50r/s
1.某汽油机飞轮转速为3000r/min，那么， 每秒钟内完成 100 个冲程，活塞往复 50 次， 燃气推动活塞做功的次数为 25 次。
一个工作循环由四个冲程组成，曲轴旋转两周 ，活塞往复两次，对外做功一次
练一练
2.如右图甲、乙是内燃机工作过程中的两个
冲程的简图，从图中可判定 （ C ）
六、汽油机的工作原理
压缩冲程：
进气门和排气门_关__闭____， 活塞向_上___运动， 燃料混合物被_压__缩___。 内能变_大_____， 能量转化：_机__械__能____内__能， 曲轴转_半___周。
六、汽油机的工作原理
做功冲程：
在压缩冲程结束时， 火花塞产生电火花，使燃 料猛烈燃烧产生高温高压 的气体。
应用
轻型汽车、摩托车
轮船、火车
柴油机压缩程度高，做功冲程气体压强大，输出功率大

14
2.2.10工作票和工作任务单的 有效期和延期
2.2.10.1工作票和工作任务单的有效时间，以 批准的检修期为限。
2.2.10.2工作票和工作任务单需办理延期手续， 应在批准的检修期限前，由工作负责人向运行 值班负责人提出申请（属于调度管辖、许可的 检修设备，还应通过值班调度员批准），由运 行值班负责人通知工作许可人给予办理。工作 票、工作任务单只能延期一次。
2.2.9.9需要变更工作班成员时，应经工作负责人同意，在对新 工作人员进行安全交底后，方可进行工作。
2.2.9.10若确需变更工作负责人时，应由原工作票签发人同意并 通知工作许可人，工作许可人将变动情况记录在工作票上。非 连续工作的工作负责人允许变更一次。原、现工作负责人应对 工作任务和安全措施进行交接。
19
2.2.12.4专责监护人
1）明确被监护人员和监护范围； 2）工作前对被监护人员交代安全措施，
告知危险点和安全注意事项； 3）监督被监护人员遵守本规程和现场安
全措施，及时纠正不安全行为。
20
2.2.12.5工作班成员
1）熟悉工作内容、工作流程，掌握安全措施， 明确工作中的危险点，并履行确认手续；
继续延期者。
13
2.2.9.6工作票有破损不能继续使用时，应补填新的工作票。
2.2.9.7工作票一般应在开工前一天预先送给运行值班负责人， 临时工作许可在工作当天交给值班负责人。工作任务单可在进 行工作的当天交给工作许可人。
2.2.9.8许可开工前，值班负责人布置值班人员执行工作票所列 安全措施。重要措施（由发电厂自定）应由值班负责人或司机、 司炉、集控主值班员等主要工种监护执行。如停电措施需由电 气值班人员执行，应使用“停电联系单”（见附录G）。

排气冲程
燃 烧 后 的 废 气
进气门关闭，排气门打 开，活塞向上运动，把废气 排出气缸。
3.内燃机的启动
内燃机不能自行启动。开始运
转时，要靠外力使飞轮和曲轴转动
起来，由曲轴通过连杆带动活塞运 动，以后内燃机才能自己工作。
想想议议：
汽油机和柴油机的工作过程有什 么相同点，有什么不同点？
相同点
进气门和排气门都 关闭，
活塞向 上 运动，燃料混合物 被压缩， 压强 增大， 温度 升高
内能 机械能转化为 。
跟踪练习
做功冲程
火花塞 产 在压缩冲程末尾，
生电火花，使燃料猛烈燃烧 ，产生高温高压的燃气，推 动活塞
向下
运动，并通过连
杆带动曲轴转动。内能转化
为
机械能
。
跟踪练习
排气冲程
进气门
关闭，
向上
教师点评
其它小结
⑴、 在四个冲程中，只有做功冲程对外做功，其 它三个冲程称为辅助冲程，要靠飞轮的惯性来完 成，所以汽油机在开始工作时要靠外力带动。 ⑵、把四个冲程称为一个工作循环。 ⑶、一个工作循环活塞往复两次，曲轴转动两转， 对外做一次功，飞轮转动两圈。
五.内燃机的应用
(1)汽油机的应用
汽油机比较轻巧，常用在汽车、飞机和 小型农业机械上面。
四冲程汽油机 模型
简单内然机 （二冲程汽油机工作原理） 四缸内燃机
蒸汽机
六缸内燃机
四冲程柴油机 模型
喷气式发动机
汽车
简单内然机 （二冲程汽油机工作原理） 四缸内燃机
动力 来自 哪里？
四冲程汽油机 模型
蒸汽机
四冲程柴油机 模型
六缸内燃机
喷气式发动机