Презентация по физике к уроку Тепловые двигатели 10 класс

Тепловые двигатели Семенова Вера Зиновьевна, учитель физики МБОУ СОШ №11 г. Балахна

Определения: Теплового двигателя, Замкнутого цикла, КПД теплового двигателя, КПД цикла Карно. Решать расчетные и графические задачи, используя формулы. 2. Формулы: КПД теплового двигателя, КПД идеального теплового двигателя (по циклу Карно).

Благодаря этой рекламе сайт может продолжать свое существование, спасибо за просмотр.

Опишите характер теплообмена газа в каждом процессе, составляющем цикл. При изотермическом сжатии газ передал окружающим телам теплоту 500 Дж. Какую работу совершил газ? Какую работу совершили внешние силы? Задачи. При адиабатном процессе газом была совершена работа 200 Дж. Как и насколько изменилась его внутренняя энергия?

Развитие техники зависит от умения использовать громадные запасы внутренней энергии. Использовать эту энергию- это значит совершать за счет ее полезную работу работу.Рассмотрим источники, которые совершают работу за счет внутренней энергии.

F нагреватель Т1 холодильник Т2 Q1 Q2 A Тепловые двигатели - устройства, превращающие внутреннюю энергию топлива в механическую Устройство рабочее тело Необходимое условие работы двигателя Разность давлений по обе стороны поршня (лопастей) достигается повышением температуры рабочего тела по сравнению с температурой окружающей среды Т1 – температура нагревателя Т2 – температура холодильника Холодильником является атмосфера (чаще) конденсаторы и принцип действия

H2 O ЭОЛИПИЛ – первая паровая машина I – II вв. н.э Создатель – Герон Александрийский Q

Q1 >, A Очевидно: холодильник нагреватель Q2 невозможно Невозможно перевести тепло от более холодной системы к более горячей при отсутствии других одновременных изменений в системах или окружающих телах по закону сохранения энергии Q1 = A + Q2 A = Q1 - Q2 η КПД ( ) – отношение работы, совершенной двигателем, к количеству теплоты, полученному от нагревателя η = A Q1 η =1- Q2 Q1

Виды тепловых двигателей и их применение турбины реактивные карбюраторные паровая газовая ракетные воздушно-реактивные дизельные На тепловых и атомных электростанциях двигатели самолетов ракет Двигатели на легковых и грузовых автомобилях, мотоциклах, водном и железнодорожном транспорте, в быту Привод стационарных силовых установок, тепловозы, дизелевозы, тракторы, асфальтовые катки, скреперы Видеофрагмент работа ДВС

Идеальный цикл Сади Карно 1 2 3 4 p V + Q12 Q23= 0 - Q34 Q41 = 0 рабочее тело – идеальный газ Т1 Т2 η Т1 – температура нагревателя Т2 – температура холодильника = Т1 – Т2 Т1 8 Т1 Т2 0 η 1 Т1 8 (теплостойкость материала ограничена) Т2 0 ( практически не может быть ниже tокр.среды ) ДОКАЗАНО: η реал. η идеал <,

Пути повышения КПД Снижение потерь вследствие неполного сгорания топлива Уменьшение трения частей двигателя

Раньше природа устрашала человека, а теперь человек устрашает природу… 1 тонна бензина выделяет 500-800 кг вредных веществ. В атмосферу ежегодно выбрасывается 5 млрд. тонн СО2. В состав выхлопных газов входит 1200 компонентов, в том числе оксиды углерода, азота, свинца и т. п.

Двигатели и окружающая среда Проблема: Тепловое загрязнение окружающей среды, выполняющей роль «холодильника» (парниковый эффект) Проблема: Химическое загрязнение окружающей среды продуктами сгорания топлива. Снижение содержания кислорода в атмосфере Пути решения проблем Строительство очистных сооружений, ограничение использования соединений тяжелых металлов для топлива, использование водорода в качестве топлива, создание электромобилей и.т.д.

вопросы 1. Из каких основных частей состоит любой тепловой двигатель ? 2.Газ расширяется самопроизвольно. Может ли происходить самопроизвольное сжатие газа? 3.Станет ли КПД двигателя равным 100%, если исчезнет трение между частями двигателя? 4.Как понизить температуру газа перед сжатием, не допуская при этом теплопередачи? 5. Как влияют тепловые двигатели на окружающую среду?

1 уровень. Чему равен КПД идеального теплового двигателя, если температура нагревателя 4550 С, а температура холодильника 2730 С? 2 уровень. Тепловой двигатель совершает работу за цикл 100 Дж. Какое количество теплоты получено при этом от нагревателя, если КПД двигателя 20%? 3 уровень. Двигатель получает от нагревателя каждую секунду 7200 Дж теплоты и отдает в холодильник 6400 Дж. Определите КПД.

Сравните: Когда КПД теплового двигателя будет большим: при увеличении на один градус температуры нагревателя. Или при снижении на один градус температуры холодильника? Решение: 1. Запишем исходную формулу для расчета КПД: = Т1-Т2 η Т1 2. При повышении температуры нагревателя формула примет вид: = Т1+ 1 -Т2 η1 Т1 +1 = Т1-Т2 Т1 +1 + 1 Т1 +1 3. При понижении температуры холодильника будем иметь: = η2 Т1 Т1- ( Т2 – 1) Т1 + Т1 = Т1-Т2 1 4. Сравнивая почленно слагаемые в полученных формулах, видим, что η1<, η2 .

§ 82, стр. 237 упр. 15 I уровень: задача 11. II, III уровень: задача 12