Конспект урока Урок физики по теме: "Работа газа и пара при расширении. Двигатель внутреннего сгорания." 10 класс

Конспект урока

Урок физики по теме: "Работа газа и пара при расширении. Двигатель внутреннего сгорания."

10 класс

Тема урока. Работа газа и пара при расширении. Двигатель внутреннего сгорания.

• Основное содержание учебного материала. Работа газа и пара при расширении. Работа ?

• A, совершаемая газом, определяется давлением газа и изменением его объема: ?A = p*V.

Количество теплоты, полученное системой, идет на изменение ее внутренней энергии и на совершение работы над внешними телами:

В изохорном процессе газ работы не совершает, и ?U = Q. В изобарном процессе A = p*V = p (V2 - V1). В изотермическом процессе ?U = 0, и A = Q; вся теплота, переданная телу, идет на работу над внешними телами. Графически работа равна площади под кривой процесса на плоскости p, V.

Тепловые двигатели. Тепловым двигателем называется устройство, способное превращать часть полученного количества теплоты в механическую работу. Механическая работа в тепловых двигателях производится в процессе расширения некоторого вещества, которое называется рабочим телом. Тепловой резервуар с более высокой температурой, передающий теплоту тепловому двигателю, называется нагревателем, а забирающий остатки тепла с целью вернуть рабочее тело в исходное состояние - холодильником. Реально существующие тепловые двигатели (паровые машины, двигатели внутреннего сгорания и т.д.) работают циклически. Процесс теплопередачи и преобразования полученного количества теплоты в работу периодически повторяется.

Коэффициентом полезного действия (КПД) теплового двигателя называется отношение полезной работы, совершенной двигателем, ко всей энергии Q1, полученной при сгорании топлива (то есть от нагревателя):

Наибольшим среди тепловых машин КПД при заданных температурах нагревателя и холодильника обладает тепловая машина, работающая по циклу Карно. Цикл Карно состоит из двух адиабат и двух изотерм. КПД цикла Карно равен

где T1 - температура нагревателя, T2 - холодильника. Четырехтактный двигатель внутреннего сгорания (детали кривошипно-шатунного механизма и работа распределительного механизма подробно не изучаются, только демонстрируются)

Области применения ДВС. Решение задач, подготовка к контрольной работе (по выбору учителя).

Демонстрации. Подъем воды за поршнем в стеклянной трубке (для разъяснения такта всасывания). Кинематическая модель двигателя внутреннего сгорания (ДВС).

Домашнее задание. § 21, 22; задание 6. Задачи для подготовки к контрольной работе.