第1節(jié)  熱機(jī)

1、熱機(jī)：熱機(jī)是利用內(nèi)能來(lái)做功，把內(nèi)能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能的機(jī)器。

熱機(jī)的種類(lèi)：蒸汽機(jī)、內(nèi)燃機(jī)（汽油機(jī)和柴油機(jī)）、汽輪機(jī)、噴氣發(fā)動(dòng)機(jī)等。

2、內(nèi)燃機(jī)：

內(nèi)燃機(jī)活塞在汽缸內(nèi)往復(fù)運(yùn)動(dòng)時(shí)，從氣缸的一端運(yùn)動(dòng)到另一端的過(guò)程，叫做一個(gè)沖程。

四沖程內(nèi)燃機(jī)包括四個(gè)沖程：吸氣沖程、壓縮沖程、做功沖程、排氣沖程。

在單缸四沖程內(nèi)燃機(jī)中，吸氣、壓縮、做功、排氣四個(gè)沖程為一個(gè)工作循環(huán)，每個(gè)工作循環(huán)曲軸轉(zhuǎn)2周，活塞上下往復(fù)2次，做功1次。

在這四個(gè)沖程中只有做功沖程是燃?xì)鈱?duì)活塞做功，而其它三個(gè)沖程（吸氣沖程、壓縮沖程和排氣沖程）是依靠飛輪的慣性來(lái)完成的。

壓縮沖程將機(jī)械能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能。做功沖程是由內(nèi)能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能。

①汽油機(jī)工作過(guò)程：

吸氣沖程：進(jìn)氣門(mén)打開(kāi)，排氣門(mén)關(guān)閉，活塞向下運(yùn)動(dòng)，汽油和空氣的混合物進(jìn)入氣缸。

壓縮沖程：進(jìn)氣門(mén)和排氣門(mén)都關(guān)閉，活塞向上運(yùn)動(dòng)，燃料混合物被壓縮。

做功沖程：在壓縮沖程結(jié)束時(shí)，火花塞產(chǎn)生電火花，使燃料猛烈燃燒，產(chǎn)生高溫高壓的氣體，高溫高壓的氣體推動(dòng)活塞向下運(yùn)動(dòng)，帶動(dòng)曲軸轉(zhuǎn)動(dòng)，對(duì)外做功。

排氣沖程：進(jìn)氣門(mén)關(guān)閉，排氣門(mén)打開(kāi)，活塞向上運(yùn)動(dòng)，把廢氣排出氣缸。

②柴油機(jī)工作過(guò)程： 

3、汽油機(jī)和柴油機(jī)的比較： 

①汽油機(jī)的氣缸頂部是火花塞；柴油機(jī)的氣缸頂部是噴油嘴。

②汽油機(jī)吸氣沖程吸入氣缸的是汽油和空氣組成的燃料混合物；

柴油機(jī)吸氣沖程吸入氣缸的是空氣。

③汽油機(jī)做功沖程的點(diǎn)火方式是點(diǎn)燃式；柴油機(jī)做功沖程的點(diǎn)火方式是壓燃式。

④柴油機(jī)比汽油及效率高，比較經(jīng)濟(jì)，但笨重。

⑤汽油機(jī)和柴油機(jī)在運(yùn)轉(zhuǎn)之前都要靠外力輔助啟動(dòng)。

第2節(jié)  熱機(jī)的效率

1、熱值：1kg某種燃料完全燃燒放出的熱量，叫做這種燃料的熱值。用符號(hào)q表示。

熱值是燃料本身的一種特性，只與燃料的種類(lèi)有關(guān)，與燃料的形態(tài)、質(zhì)量、體積、是否完全燃燒等無(wú)關(guān)。

單位：固體燃料的熱值的單位是焦耳每千克（J/kg）；

氣體燃料的熱值的單位是焦耳每立方米（J/m³）。

公式：①Q(mào)＝qm     變形：m=Q /q()       q=Q /m()

Q——放出的熱量——焦耳（J）；q——熱值——焦耳每千克（J/kg）；

m——燃料質(zhì)量——千克（kg）。

②Q＝qV    變形：V=Q /q()         q=Q /V()

Q——放出的熱量——焦耳（J）；q——熱值——焦耳每立方米（J/m³）；

V——燃料體積——立方米（m³）。

物理意義：酒精的熱值是3.0×10⁷J/kg，它表示：1kg酒精完全燃燒放出的熱量是3.0×10⁷J。

煤氣的熱值是3.9×10⁷J/m³，它表示：1m3煤氣完全燃燒放出的熱量是3.9×10⁷J。

影響燃料有效利用的因素：一是燃料很難完全燃燒，二是燃料燃燒放出的熱量散失很多，只有一小部分被有效利用。

2、熱機(jī)的效率：

定義：熱機(jī)用來(lái)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(jī)的效率。

熱機(jī)的效率是熱機(jī)性能的一個(gè)重要標(biāo)志，與熱機(jī)的功率無(wú)關(guān)。

公式：      

由于熱機(jī)在工作過(guò)程中總有能量損失，所以熱機(jī)的效率總小于1。

熱機(jī)能量損失的主要途徑：廢氣內(nèi)內(nèi)、散熱損失、機(jī)器損失。

提高熱機(jī)效率的途徑：

① 使燃料充分燃燒，盡量減小各種熱量損失；

② 機(jī)件間保持良好的潤(rùn)滑，減小摩擦。

③在熱機(jī)的各種能量損失中，廢氣帶走的能量最多，設(shè)法利用廢氣的能量，是提高燃料利用率的重要措施。

常見(jiàn)熱機(jī)的效率：蒸汽機(jī)6%～15%、汽油機(jī)20%～30%、柴油機(jī)30%～45%，內(nèi)燃機(jī)的效率比蒸汽機(jī)高，柴油機(jī)的效率比汽油機(jī)高。

第3節(jié)  能量的轉(zhuǎn)化和守恒

能量守恒定律：能量既不會(huì)憑空消滅，也不會(huì)憑空產(chǎn)生，它只會(huì)從一種形式轉(zhuǎn)化為其他形式，或者從一個(gè)物體轉(zhuǎn)移到其他物體，而在轉(zhuǎn)化和轉(zhuǎn)移的過(guò)程中，能量的總量保持不變。