Презентация "Тепловые двигатели"

Тепловые двигатели

Физический диктант

• 1. Беспорядочное движение частиц, из которых состоит тело, называется…
• 2. Энергия движения и взаимодействия частиц, из которых состоит тело, называется…
• 3. Перечислите способы изменения внутренней энергии
• 4. В каких единицах измеряется внутренняя энергия?
• 5. Устройство, преобразующее внутреннюю энергию в механическую называется

Самопроверка. Каждый правильный ответ – один балл.

• тепловым движением частиц.
• внутренней энергией.
• работа, теплопередача.
• Джоуль.
• тепловым двигателем.

Простейший тепловой двигатель

• При нагревании воды в закрытой пробкой пробирке увеличивается количество пара, находящегося под пробкой, и повышается его давление на пробку. Наконец, давление пара выталкивает пробку, при этом пар совершает работу. Часть первоначальной энергии пара пошло на совершение работы по выталкиванию пробки. Внутренняя энергия пара превратилась в механическую энергию. Так как пар выходит еще достаточно горячий, то оставшуюся энергию он отдает окружающему воздуху, имеющему более низкую температуру

Паровая   пушка   Архимеда

Две с лишним тысячи лет тому назад, в 3 веке до нашей эры , великий греческий математик и механик Архимед построил пушку, которая стреляла с помощью пара. Рисунки пушки Архимеда были найдены позднее в рукописях Леонардо да Винчи. При стрельбе один конец ствола сильно нагревали на огне . Затем в нагретую часть ствола наливали воду. Вода мгновенно испарялась , и пар, расширяясь с силой и грохотом выбрасывал ядро. Ствол пушки представлял собой, как бы цилиндр, по которому, как поршень, скользило ядро.

Работа газа и пара при расширении.

• Нагреваем пар.
• Внутренняя энергия

пара увеличилась.

• Пар, расширяясь,

совершил работу.

• Внутренняя энергия пара

превратилась в кинетическую

энергию поршня.

Так был изобретён

1 тепловой двигатель

(Джеймс Уатт - 1768г.)

Тепловые двигатели – машины, в которых внутренняя энергия топлива превращается в механическую энергию.

Виды тепловых двигателей:

• Двигатель внутреннего сгорания
• Паровая машина
• Паровая турбина
• Газовая турбина
• Реактивный двигатель

Готлиб Даймлер

• 1886
• 1886
• 1886

Двигатель внутреннего сгорания – самый распространённый тепловой двигатель

Топливо в нём сгорает

прямо в цилиндре,

внутри самого двигателя.

1 такт ДВС:

При повороте двигателя в начале

первого такта поршень движется

вниз. Объём над поршнем увеличивается.

К концу такта цилиндр заполняется

горючей смесью,

клапан 1 закрывается.

1

ВПУСК

2 такт:

Поршень движется вверх и сжимает горючую смесь. Сжатая горючая смесь воспламеняется и быстро сгорает.

СЖАТИЕ

3 такт:

Образующиеся газы давят на поршень и толкают его вниз. Двигатель совершает работу.

РАБОЧИЙ ХОД

4 такт:

2

Через открытый 2 клапан выходят продукты сгорания. Поршень движется вверх.

ВЫПУСК

КПД-величина, которая показывает как эффективно используется производимая энергия.

Заменяют 10 11 человек. Nобщ. = 10 10 кВт.

Враги :

Загрязняют атмосферу,

воду, почву. Повышают приземную температуру .

Помощники :

Облегчают труд человека.

Помогают преодолевать большие расстояния

Спасём Землю ! Это может сделать каждый из вас.

• Возьмёмся за руки, друзья !
• Возьмёмся за руки, друзья ,
• Чтоб не пропасть по одиночке.
• Б.Окуджава.

Однако :

• 3∙10 12 кВт - Опасно !

Вывод :

• Необходимо создавать и использовать двигатели с высоким КПД.

2. Применять двигатели, которые не оказывали бы вредного воздействия на окружающую среду.

3. Создание экологически чистого топлива.

Проверь себя:

1.Какое из перечисленных ниже утверждений является определением КПД механизма?

А) произведение полезной работы на полную работу.

Б) отношение полезной работы к полной работе.

В) отношение полной работы к полезной.

Г) отношение работы ко времени, за которое она была совершена.

2.С помощью машины совершена полезная работа А2, полная работа при этом была равна А1. Какое из приведённых ниже выражений определяет коэффициент полезного действия машины?

А) А1+А2. Б) А1-А2. В) А2-А1. Г) А2/А1.

Проверь себя:

3.КПД паровой турбины равен 30%. Это означает, что…

А)…30% энергии, выделившейся при полном сгорании топлива, идёт на совершение полезной работы.

Б)…70% энергии, выделившейся при полном сгорании топлива, идёт на совершение полезной работы.

В)…30% энергии, выделившейся при полном сгорании топлива, преобразуется во внутреннюю энергию деталей двигателя.

Г)…30% энергии, выделившейся при полном сгорании топлива, преобразуется во внутреннюю энергию пара.

4. В тепловых двигателях…

А)…механическая энергия полностью превращается во внутреннюю энергию.

Б)…внутренняя энергия топлива полностью превращается в механическую энергию.

В)…внутренняя энергия топлива частично превращается в механическую энергию.

Г)…механическая энергия частично превращается во внутреннюю энергию.

5.КПД паровой машины меньше КПД двигателя внутреннего сгорания (ДВС). Это объясняется тем, что:

А)…удельная теплота сгорания угля меньше удельной теплоты сгорания бензина.

Б)…температура пара меньше температуры горючей смеси в ДВС.

В)…давление пара меньше давления горючей смеси в ДВС.

Г)…плотность пара меньше плотности горючей смеси.

Правильные ответы:

• а),

2. г),

3. а),

4. в),

5. в).

Паровая машина

• Первые универсальные действующие паровые машины были построены английским изобретателем Джеймсом Уаттом и русским изобретателем Иваном Ивановичем Ползуновым.

Больше века паровозы

служили человеку.

Паровозы использовали

как для перевозки пассажиров,

так и грузов.

Паровая турбина

Пар или нагретый до высокой

температуры газ вращает вал

двигателя без помощи поршня,

шатуна и коленчатого вала.

Первая паровая турбина

• Несколько иначе представлял себе двигатель, использующий энергию пара, Джованни Бранка, живший на век позже великого Леонардо. Это было колесо с лопатками, в которое с силой ударяла струя пара, благодаря чему колесо начинало вращаться. По существу, это была первая паровая турбина.

Газовая турбина

• Сжатый воздух поступает в камеру сгорания. Одновременно через форсунку в неё впрыскивается топливо. При горении топлива воздух получает тепло и нагревается до 1500 – 2200 С. Этот воздух направляется в турбину.

Реактивный двигатель

Люди всегда стремились покорить

воздушное пространство.

Создание реактивного двигателя

позволило человеку перемещаться

в воздухе с большей скоростью.

Широко используется и в авиации

Ракетный двигатель используется для запуска ракет в космос.

Тепловые двигатели и Экология

Автомобили играют решающую роль в загрязнении атмосферы

Спасём Землю ! Это может сделать каждый из вас.

• Возьмёмся за руки, друзья !
• Возьмёмся за руки, друзья ,
• Чтоб не пропасть по одиночке.

Б.Окуджава.

Вперёд к новым

открытиям!!!