Решение задач на расчёт КПД теплового двигателя

8 класс

Урок по теме: «Решение задач на расчёт КПД теплового двигателя»

Цели урока:

• Закрепить понятия КПД теплового двигателя в процессе решения задач, на примере знаний законов термодинамики показать взаимосвязь физики и математики;

• Научить применять полученные теоретические знания к решению практически задач;

• Развитие познавательного интереса учащихся.

Проверка знаний:

1.Что называют тепловым двигателем?

2. Перечислите типы тепловых двигателей.

3. Назовите основные части двигателя внутреннего сгорания.

Тепловая машина это устройство, превращающее внутреннюю энергию топлива в механическую работу.

ТЕПЛОВЫЕ

ДВИГАТЕЛИ

ПАРОВАЯ МАШИНА

РЕАКТИВНЫЙ ДВИГАТЕЛЬ

ДВС

ТУРБИНА

ДИЗЕЛЬНЫЕ

ПАРОВАЯ

ГАЗОВАЯ

КАРБЮРА-ТОРНЫЕ

Назовите и покажите на модели:

• Впускной клапан
• Выпускной клапан
• Свеча
• Цилиндр
• Поршень
• Шатун
• Камера сгорания
• Коленчатый вал

• Как нужно изменить последовательность расположения рисунков чтобы чередование изображённых на них тактов соответствовало нормальной работе двигателя? Назовите эти такты.

• Впуск. 2. Сжатие. 3. Рабочий ход. 4. Выпуск

5. Укажите, какой двигатель установлен на…

• Автомобиле?
• Трамвае?
• Пароходе?
• Паровозе?
• Ракете?
• Тракторе?

• Паровая машина.
• Двигатель внутреннего сгорания
• Паровая турбина.
• Электродвигатель.
• Дизель.
• Реактивный двигатель.

6. Что понимают под КПД теплового двигателя? Записать формулу.

Автомобиль- ДВС

Трамвай - электродвигатель

Пароход – паровая машина

Паровоз - паровая машина

Ракета - реактивный двигатель

Трактор-дизель

• Под КПД машины понимают отношение работы к той энергии, которая выделилась при полном сгорании топлива.

7. Установите соответствие:

• двигатель

• КПД

• Паровая машина.
• Двигатель внутреннего сгорания.
• Паровая и газовая турбина.
• Реактивный двигатель на жидком топливе.

• 30-47%

• 25-35%

• 1-15%

• 47%

Паровая машина

1-15%

Двигатель внутреннего сгорания.

25-35%

Паровая и газовая турбина

30-47%

Реактивный двигатель на жидком топливе.

47%

ЗАДАНИЕ № 1.

Коэффициент полезного действия одного из типов ДВС -35%, а паровой турбины -28%. Поясните, что это означает?

• Только 35 и соответственно 28 % энергии сгораемого топлива пошло на совершение полезной работы.

ЗАДАНИЕ № 2.

При оценке КПД различных тепловых двигателей среди результатов вычислений оказался такой: 108%. Почему он был сразу же отвергнут как неверный?

КПД любого двигателя не может превышать 100% или 1.

ЗАДАНИЕ № 3.

В двигателе внутреннего сгорания было израсходовано 0,5 кг горючего, теплота сгорания которого 46·10 6 Дж/кг при этом двигатель совершил 7·10 6 Дж полезной работы. Каков его КПД?

Дано:

m=0,5 кг

q=46·10 6 Дж/кг

А= 7·10 6 Дж

Найти:

η=?

ЗАДАНИЕ № 4.

Какое количество воды можно вскипятить, затратив 800 г дров, если КПД кипятильника 30%, начальная температура воды 10 0 С?

Дано: С.И.

m 2 =800 г 0,8кг

η=30 %

t 1 =10ºC

t 2 = 100 0 C

q=1·10 7 Дж/кг

с=4200Дж/кг· 0 C

Найти:

m=?

Подведение итогов

• Назовите какую пользу приносят человечеству тепловые двигатели.
• Почему учёные и инженеры всех высокоразвитых стран работают над заменой тепловых двигателей электродвигателями и двигателями на

альтернативном топливе?

Домашнее задание:

• Подготовить материал о проблемах использования тепловых двигателей в экологическом аспекте.
• § 24- повторить, ответить на вопросы после § и выполнить одно из заданий на стр. 57

• При выполнении работы использованы материалы интернет ресурсов.