第1節(jié)  熱機

1、熱機：熱機是利用內能來做功，把內能轉化為機械能的機器。

熱機的種類：蒸汽機、內燃機（汽油機和柴油機）、汽輪機、噴氣發(fā)動機等。

2、內燃機：

內燃機活塞在汽缸內往復運動時，從氣缸的一端運動到另一端的過程，叫做一個沖程。

四沖程內燃機包括四個沖程：吸氣沖程、壓縮沖程、做功沖程、排氣沖程。

在單缸四沖程內燃機中，吸氣、壓縮、做功、排氣四個沖程為一個工作循環(huán)，每個工作循環(huán)曲軸轉2周，活塞上下往復2次，做功1次。

在這四個沖程中只有做功沖程是燃氣對活塞做功，而其它三個沖程（吸氣沖程、壓縮沖程和排氣沖程）是依靠飛輪的慣性來完成的。

壓縮沖程將機械能轉化為內能。做功沖程是由內能轉化為機械能。

①汽油機工作過程：

吸氣沖程：進氣門打開，排氣門關閉，活塞向下運動，汽油和空氣的混合物進入氣缸。

壓縮沖程：進氣門和排氣門都關閉，活塞向上運動，燃料混合物被壓縮。

做功沖程：在壓縮沖程結束時，火花塞產生電火花，使燃料猛烈燃燒，產生高溫高壓的氣體，高溫高壓的氣體推動活塞向下運動，帶動曲軸轉動，對外做功。

排氣沖程：進氣門關閉，排氣門打開，活塞向上運動，把廢氣排出氣缸。

②柴油機工作過程： 

3、汽油機和柴油機的比較： 

①汽油機的氣缸頂部是火花塞；柴油機的氣缸頂部是噴油嘴。

②汽油機吸氣沖程吸入氣缸的是汽油和空氣組成的燃料混合物；

柴油機吸氣沖程吸入氣缸的是空氣。

③汽油機做功沖程的點火方式是點燃式；柴油機做功沖程的點火方式是壓燃式。

④柴油機比汽油及效率高，比較經濟，但笨重。

⑤汽油機和柴油機在運轉之前都要靠外力輔助啟動。

第2節(jié)  熱機的效率

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q表示。

熱值是燃料本身的一種特性，只與燃料的種類有關，與燃料的形態(tài)、質量、體積、是否完全燃燒等無關。

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＝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、熱機的效率：

定義：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。

熱機的效率是熱機性能的一個重要標志，與熱機的功率無關。

公式：      

由于熱機在工作過程中總有能量損失，所以熱機的效率總小于1。

熱機能量損失的主要途徑：廢氣內內、散熱損失、機器損失。

提高熱機效率的途徑：

① 使燃料充分燃燒，盡量減小各種熱量損失；

② 機件間保持良好的潤滑，減小摩擦。

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

常見熱機的效率：蒸汽機6%～15%、汽油機20%～30%、柴油機30%～45%，內燃機的效率比蒸汽機高，柴油機的效率比汽油機高。

第3節(jié)  能量的轉化和守恒

能量守恒定律：能量既不會憑空消滅，也不會憑空產生，它只會從一種形式轉化為其他形式，或者從一個物體轉移到其他物體，而在轉化和轉移的過程中，能量的總量保持不變。