Bài 28. Động cơ nhiệt

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO
V?T LÍ 8
NHÀ XUẤT BẢN GIÁO DỤC
GD

TRƯỜNG THCS NHƠN KHÁNH
Người thực hiện
Nguyễn Lê Toàn Nhất
KIỂM TRA BÀI CŨ:
* Hãy phát biểu định luật bảo toàn và chuyển hóa năng lượng? Tìm một ví dụ về sự biểu hiện của Định luật trên?
=> Năng lượng không tự sinh ra cũng không tự mất đi; nó chỉ truyền từ vật này sang vật khác, chuyển hóa từ dạng này sang dạng khác.
Ví dụ : viên bị lăn trên sàn nhà một đoạn rồi dừng hẳn ...
Kể từ khi chiếc máy hơi nước đầu tiên được chế tạo vào những năm đầu thế kỷ XVII, vừa cồng kềnh vừa chỉ sử dụng được không quá 5% năng lượng của nhiên liệu được đốt cháy,
đến nay con người đã có những bước tiến khổng lồ trong lĩnh vực chế tạo động cơ nhiệt. Ngày nay, con người sử dụng từ những động cơ nhiệt bé nhỏ dùng để chạy xe gắn máy đến những động cơ nhiệt khổng lồ dùng để phóng những con tàu vũ trụ.
ĐỘNG CƠ NHIỆT
I- ĐỘNG CƠ NHIỆT LÀ GÌ ?
? Trong xe máy năng lượng nào làm cho xe máy chuyển động ?
=> Trong xe máy năng lượng của nhiên liệu (xăng) bị đốt cháy được chuyển hóa thành cơ năng làm cho xe máy chuyển động.
? Trong tàu hỏa năng lượng nào làm cho tàu hỏa chuyển động ?
? Động cơ nhiệt là những loại động cơ như thế nào ?
=> Trong tàu hỏa năng lượng của nhiên liệu (dầu điêzen) bị đốt cháy được chuyển hóa thành cơ năng làm cho tàu hỏa chuyển động.
- Động cơ nhiệt là những loại động cơ trong đó một phần năng lượng của nhiên liệu bị đốt cháy được chuyển hóa thành cơ năng.
=> Động cơ nhiệt là những loại động cơ trong đó một phần năng lượng của nhiên liệu bị đốt cháy được chuyển hóa thành cơ năng.
II- ĐỘNG CƠ NỔ BỐN KÌ :
- Động cơ nổ 4 kì là loại động cơ thường gặp nhất hiện nay.
1- Cấu tạo :
Hình 28.4 SGK
Động cơ nhiệt trên là động cơ đốt trong, là động cơ mà nhiên liệu được đốt cháy ngay bên trong xilanh của động cơ. Nhiên liệu chủ yếu là xăng hoặc dầu điêzen dùng trong xe máy, ôtô, máy bay, tàu hỏa, tàu thủy. . .
1. Van hút
2. Van xả
3. Pit -tông
4. Biên
5. Tay quay
6. Vôlăng
7. Bugi
ĐỘNG CƠ NHIỆT
2- Chuyển vận :
a- Kì thứ nhất :
Hút nhiên liệu
? Kì thứ nhất động cơ hoạt động như thế nào ?
Pit-tông chuyển động xuống phía dưới . Van (1) mở ,van (2) đóng.
Hỗn hợp nhiên liệu được hút vào xilanh.
Cuối kỳ này xilanh đã chứa đầy hỗn hợp nhiên liệu và van (1) đóng lại
ĐỘNG CƠ NHIỆT
b- Kì thứ hai :
Nén nhiên liệu
? Kì thứ hai động cơ hoạt động như thế nào ?
Pit-tông chuyển động lên phía trên nén hỗn hợp nhiên liệu trong xi lanh.
ĐỘNG CƠ NHIỆT
c- Kì thứ ba :
Đốt nhiên liệu
? Kì thứ ba động cơ hoạt động như thế nào ?
Khi Pit-tông lên đến tận cùng thì Bugi bật tia lửa điện đốt cháy hỗn hợp nhiên liệu ,kèm theo tiếng nổ và tỏa nhiệt.
Các chất khí mới tạo thành dãn nở,sinh công đẩy Pit-tông xuống .
Cuối kỳ này van (2) mở ra.
ĐỘNG CƠ NHIỆT
d- Kì thứ tư :
Thoát khí
? Kì thứ tư động cơ hoạt động như thế nào ?
Pit-tông chuyển động lên phía trên ,dồn hết khí trong xilanh ra ngoài qua van (2).
Sau đó các kì lại lặp lại
=> Trong bốn kì, chỉ có kì thứ ba là động cơ sinh công. Các kì khác, động cơ chuyển động nhờ đà của vô lăng
? Trong bốn kì, kì nào thì động cơ sinh công ?
Chú ý : Trong bốn kì, chỉ có kì thứ ba là kì động cơ sinh công. Các kì khác, động cơ chuyển động nhờ đà của vô lăng
ĐỘNG CƠ NHIỆT
? Ở động cơ nổ bốn kì cũng như ở bất kì động cơ nhiệt nào có phải toàn bộ năng lượng của nhiên liệu bị đốt cháy tỏa ra được biến thành công có ích không ? Tại sao ?
Ở động cơ nổ 4 kì cũng như bất kì loại động cơ nhiệt nào thì nhiệt lượng của nhiên liệu bị đốt cháy không thể biến hoàn toàn thành công có ích. Bởi vì luôn có sự thất thoát nhiệt ra môi trường bên ngoài.
III- HIỆU SUẤT CỦA ĐỘNG CƠ NHIỆT
? Hãy phát biểu định nghĩa hiệu suất của động cơ nhiệt và nêu tên, đơn vị các đại lượng có mặt trong biểu thức ?
Hiệu suất của động cơ nhiệt là tỉ số giữa phần năng lượng chuyển hóa thành công có ích của động cơ và năng lượng toàn phần do nhiên liệu cháy tỏa ra.
H : Hiệu suất của động cơ nhiệt
A; Công có ích (J)
Q : Năng lượng toàn phần do nhiên liệu cháy tỏa ra (J)
H = A/Q
H = A/Q
Hiệu suất của động cơ nhiệt là tỉ số giữa phần năng lượng chuyển hóa thành công có ích của động cơ và năng lượng toàn phần do nhiên liệu cháy tỏa ra.
H : Hiệu suất của động cơ nhiệt
A; Công có ích (J)
Q : Năng lượng toàn phần do nhiên liệu cháy tỏa ra (J)
ĐỘNG CƠ NHIỆT
IV- VẬN DỤNG :
C3: Các máy cơ đơn giản học ở lớp 6 có phải là động cơ nhiệt không ? Tại sao ?
=> Các máy cơ đơn giản học ở lớp 6 không phải là động cơ nhiệt. Vì không có sự chuyển hóa nhiệt năng do đốt nhiên liệu thành cơ năng.
C3 Các máy cơ đơn giản học ở lớp 6 không phải là động cơ nhiệt. Vì không có sự chuyển hóa nhiệt năng do đốt nhiên liệu thành cơ năng.
C4: Hãy kể tên các dụng cụ có sử dụng động cơ nổ 4 kì mà em biết?
=> Các động cơ được dùng trong ô tô, xe máy, tàu hỏa, máy bơm nước …
C4: Các động cơ được dùng trong ô tô, xe máy, tàu hỏa, máy bơm nước …
C5: Các động cơ nhiệt vì phải dùng nhiệt năng tỏa ra từ sự cháy của nhiên liệu nên nó thải ra môi trường một số khí độc như khí CO2 rất có hại cho môi trường sống của chúng ta
C6: Một ô tô chạy được quãng đường dài 100km với lực kéo trung bình là 700N, tiêu thụ hết 5 lít xăng (khoảng 4 kg). Tính hiệu suất của động cơ. Biết năng suất tỏa nhiệt của xăng là q = 46.106 J/kg
Giải
Công có ích mà động cơ thực hiện được :
A = F.S = 700.100.103 = 70.106 (J)
Nhiệt lượng mà động cơ tỏa ra khi đốt cháy hoàn toàn hết 5 lít xăng:
Q = m.q = 4.46.106 = 184.106 (J)
Hiệu suất của động cơ là:
H = A/Q = 70.106 : 184.106 = 0,38
 H = 38%
Tóm tắt
S = 100km = 100.103 m
F = 700 N
m = 4 kg
q = 46.106 J/kg
H = ? %
ĐỘNG CƠ NHIỆT
C6 : Công có ích mà động cơ thực hiện được :
A = F.S = 700.100.103 = 70.106 (J)
Nhiệt lượng mà động cơ tỏa ra khi đốt
cháy hoàn toàn hết 5 lít xăng:
Q = m.q = 4.46.106 = 184.106 (J)
Hiệu suất của động cơ là:
H = A/Q = 70.106 : 184.106 = 0,38
 H = 38%
Trong các câu nói về hiệu suất của động cơ nhiệt sau đây, câu nào là đúng ?
THỬ TÀI
A.Hiệu suất cho biết động cơ mạnh hay yếu.
B.Hiệu suất cho biết động cơ thực hiện công nhanh hay chậm.
C.Hiệu suất cho biết có bao nhiêu phần trăm nhiệt lượng do nhiên liệu bị đốt cháy tỏa ra thành công có ích.
D.Hiệu suất cho biết nhiệt lượng tỏa ra khi 1kg nhiên liệu bị đốt cháy hoàn toàn trong động cơ.
THỬ TÀI
Trong các động cơ sau đây, động cơ nào không phải là động cơ nhiệt ?
A.Động cơ của máy bay phản lực.
B.Động cơ của xe máy Honda.
C.Động cơ của máy bay trực thăng.
D.Động cơ chạy máy phát điện của nhà máy thủy điện sông Đà
Hướng dẫn về nhà:
Học thuộc phần ghi nhớ.( trang 99 ).
Làm bài tập: 1&2 trang103 SGK.
CÂU HỎI VÀ BÀI TẬP TỔNG KẾT CHƯƠNG II.
Trả lời các câu hỏi từ câu 1 đến câu 13. SGK.
? Một ô tô chạy được quãng đường dài 100km với lực kéo không đổi là 700N thì tiêu thụ hết 6 lít xăng. Tính hiệu suất của động cơ. Biết năng suất tỏa nhiệt của xăng là q = 46.106 J/kg và khối lượng riêng của xăng là D = 700kg/m3 .
Giải
Công có ích mà động cơ thực hiện được :
A = F.S = 700.100.103 = 70.106 (J)
Nhiệt lượng mà động cơ tỏa ra khi đốt cháy hoàn toàn hết 5 lít xăng:
Q = m.q = 4,2.46.106 = 193,2.106 (J)
Hiệu suất của động cơ là:
H = A/Q = 70.106 : 193,2.106 = 0,3623
 H = 36,23%
Tóm tắt
S = 100km = 100.103 m
F = 700 N
V = 6 lít = 6.10-3m3
q = 46.106 J/kg
D = 700kg/m3
H = ? %
Khối lượng của 6 lít xăng :
m = D.V = 700. 6.10-3 = 4,2 (kg)