Bài 28. Động cơ nhiệt

Phòng Giáo Dục Lạng Giang
Trường THCS Nghĩa Hoà
Giáo viên: đỗ Minh đạt
Giáo án: Vật lý 8
Tiết 32 động cơ nhiệt
Mục tiêu bài học:
1 Phát biểu được định nghĩa động cơ nhiệt.
2. Mô tả được cấu tạo và chuyển vận của động cơ nổ bốn kỳ.
3. Viết được công thức tính hiệu suất của động cơ nhiệt. Nêu tên và đơn vị của các đại lượng trong công thức.
4. Giải được bài toán đơn giản về động cơ nhiệt.
ĐỘNG CƠ NHIỆT
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.
Tiết 32
Máy hơi nước đầu tiên.
I. ĐỘNG CƠ NHIỆT LÀ GÌ?
Động cơ nhiệt là động cơ mà trong đó một phần năng lượng của nhiên liệu bị đốt cháy được chuyển hóa thành cơ năng.
Động cơ nhiệt đầu tiên là máy hơi nước. Nhiên liệu chủ yếu là củi, than, dầu . . . được đốt cháy từ bên ngoài xilanh của động cơ ( cßn gäi lµ ®éng c¬ ®èt ngoµi)
ĐỘNG CƠ NHIỆT
Tiết 32
Vậy, D?NG CO NHI?T L� Gè?
Động cơ nhiệt sau đó 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 dÇu ma dút dùng trong xe máy, ôtô, máy bay, tàu hỏa, tàu thủy. . .
Động cơ nhiệt nhiệt chạy bằng nhiên liệu đặc biệt của tên lửa, tàu vũ trụ. Nhiên liệu chủ yếu là năng lượng nguyên tử dùng trong tàu ngầm, tàu phá băng (trên biển), nhà máy điện nguyên tử. . .
II. ĐỘNG CƠ NỔ 4 KỲ
Động cơ bốn kỳ là động cơ
thường gặp nhất hiện nay
I. ĐỘNG CƠ NHIỆT LÀ GÌ?
Động cơ nhiệt là động cơ mà trong đó một phần năng lượng của nhiên liệu bị đốt cháy được chuyển hóa thành cơ năng.
ĐỘNG CƠ NHIỆT
Tiết 32
1.Cấu tạo
1: Van hút.
2: Van xả.
3: Píttông và xi lanh.
4: Tay biên.
5: Tay quay.
6: Vụlang( bánh đà).
7: Bugi.
Hãy mô tả cấu tạo của động cơ?
a) Kỳ thứ nhất: Hút nhiên liệu.
2. Chuyển vận
Pittông chuyển động xuống dưới. Van 1 mở, van 2 đóng, hỗn hợp nhiên liệu được hút vào xi lanh. Cuối kỳ này van 1 đóng lại
b) Kỳ thứ hai: Nén nhiên liệu.
2. Chuyển vận:
Pittông chuyển động lên phía trên nén hỗn hợp nhiên liệu trong xilanh
c) Kỳ thứ ba: Đốt nhiên liệu.
2. Chuyển vận:
Khi pittông lên đến tận cùng thi bugi bật tia lửa điện đốt cháy hỗn hợp nhiên liệu, kèm theo tiếng nổ và toả nhiệt. Chất khí trong xilanh dãn nở, sinh công đẩy pittông xuống dưới. Cuối kỳ này van 2 mở
d)Kỳ thứ tư :
Thoát khí.
2. Chuyển vận:
Pittông chuyển động lên phía trên, dồn hết khí rong xilanh ra ngoài qua van 2. Sau đó các kỳ của động cơ lại được lặp lại
Trong bốn kỳ hoạt động thi kỳ nào động cơ sinh công?
Trong bốn kỳ của động cơ, chỉ có kỳ thứ ba là sinh công. Các kỳ khác, động cơ chuyển động nhờ đà (quán tính) của vôlăng.
III. HIỆU SUẤT CỦA ĐỘNG CƠ NHIỆT
C1 Ở động cơ nổ bốn kỳ cũng như bất kỳ động cơ nhiệt nào có phải toàn bộ nhiệt lượng do nhiên liệu bị đốt cháy tỏa ra được biến thành công có ích không? Tại sao?
Không, vì một phần nhiệt lượng của nhiên liệu được truyền cho các bộ phận của động cơ nhiệt làm cho các bộ phận này nóng lên, một phần nữa theo các khí thải thoát ra ngoài khí quyển làm cho khí quyển nóng lên.
C2 Trong thực tế chỉ có khoảng từ 30% đến 40% nhiệt lượng do nhiên liệu bị đốt cháy tỏa ra được biến thành công có ích. Người ta nói các động cơ nhiệt có hiệu suất vào khoảng từ 30% đến 40% và đưa ra công thức tính hiệu suất?
Hãy phát biểu định nghĩa hiệu suất của động cơ nhiệt nêu trên, đơn vị của các đại lượng có mặt trong biểu thức.
A: Công mà động cơ thực hiện (J), có độ lớn bằng phần nhiệt lượng chuyển hóa thành cơ năng.
Q: Nhiệt lượng do nhiên liệu bị đốt cháy tỏa ra (J)
Hiệu suất của động cơ nhiệt được xác định bằng tỉ số giữa phần nhiệt lượng chuyển hóa thành công cơ học và nhiệt lượng do nhiên liệu bị đốt cháy tỏa ra.
IV. VẬN DỤNG
C3 Các máy cơ đơn giản mà em học ở lớp 6 có phải là động cơ nhiệt không? Tại sao?
Không, vì hoạt động của máy cơ đơn giản không có sự chuyển hóa năng lượng của nhiên liệu bị đốt cháy thành cơ năng
C4 Hãy kể tên các dụng cụ có sử dụng động cơ nổ bốn kỳ mà em biết.
IV. VẬN DỤNG
VD: Máy cày, xe gắn máy, ôtô, công nông...
C5 Theo em thì động cơ nhiệt có thể gây ra những tác hại nào đối với môi trường sống của chúng ta?
Gây ra tiếng ồn, khí thảy do đốt nhiên liệu là khí độc, nhiệt lượng tỏa ra ngoài khí quyển làm cho nhiệt độ của khí quyển tăng lên (hiệu ứng nhà kính) . . .
IV. VẬN DỤNG
C6 Một ôtô chạy được quãng đường 100km với lực kéo trung bình là 700N, tiêu thụ hết 5lít xăng (khoảng 4kg). Tính hiệu suất của động cơ ôtô.
TT: s = 100km = 100 000m
F = 700N; m = 4kg; q = 46.106J/kg
H = ?
Công của động cơ ôtô:
A = F.s = 700.100 000 = 70000(KJ)
Nhiệt lượng của 5 lít xăng tỏa ra:
Q = q.m = 46.106.4 = 184 000(KJ)
Hiệu suất của động cơ ôtô:
Bài tập
chúc các em học tập đạt kết quả tốt