Тепловые двигатели 8 класс

ТЕПЛОВЫЕ

ДВИГАТЕЛИ

8 класс

ТЕПЛОВЫЕ ДВИГАТЕЛИ -

это устройства, которые преобразуют внутреннюю

энергию в механическую работу

Паровая машина Джеймса Уатта  

5 января 1769 года Джеймс Уатт получил патент на свою первую паровую машину

Простейший двигатель внутреннего сгорания

Принцип действия ДВС

Четырёхтактный цикл двигателя внутреннего сгорания

а) Всасывание горючей смеси б) Сжатие в) Рабочий ход г) Выхлоп

«Эолипил», что в переводе с греческого означает «шар бога ветров Эола». Прототип паровой турбины, созданный Героном Александрийским в I веке до н.э.

Паровая турбина

Сопло

Вал

Лопатки

Диск

Принцип действия паровой турбины

КПД(Ƞ) – отношение абсолютной полезной работы двигателя, к энергии, полученной от нагревателя

Принцип работы теплового двигателя

Нагреватель

Q 1

В тепловом двигателе нельзя преобразовать в механическую работу все количество теплоты Q 1 , получаемое от нагревателя.

Некоторое количество теплоты - Q 2 отдается холодильнику

A полезная = Q 1 - Q 2

Рабочее тело

ГАЗ, ПАР

A= Q 1 - Q 2

Q 2

Холодильник

Окружающая среда

Учитывая полученное равенство, выражение для КПД можно записать в виде:

Т.к. у всех двигателей некоторое количество теплоты передается холодильнику, то η

Коэффициент полезного действия тепловых машин

ТЕПЛОВОЙ ДВИГАТЕЛЬ

КОЭФФИЦИЕНТ ПОЛЕЗНОГО ДЕЙСТВИЯ

ПАРОВАЯ МАШИНА

примерно 10%

ДВИГАТЕЛЬ ВНУТРЕННЕГО СГОРАНИЯ

25 — 35 %

ТУРБИНА

РЕАКТИВНЫЙ ДВИГАТЕЛЬ

примерно 30%

ок.80 %

ПАРОВАЯ МАШИНА

1680г. -Дени Папен — паровой двигатель.

1784 г.- Джеймс Уатт — первая универсальная паровая машина.

1829 г — паровоз « Ракета» Д. Стефенсона

1834 г. - паровоз Е.А и М.Е. Черепановых

1860 г - Э.Ленуар

Одноцилиндровый ДВС

1878 г Н.Отто — изобрел четырехтактный двигатель внутреннего сгорания.

Первые автомобили с двигателем внутреннего сгорания

а) автомобиль Даймлера

б) автомобиль Бенца

в) автомобиль Форда

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=?