Подготовила и провела преподаватель физики Т.П.Никишина
advertisement
Подготовила и провела преподаватель физики Т.П.Никишина - устройство, преобразующее внутреннюю энергию топлива в механическую энергию. Тепловой двигатель Паровая машина И. Ползунова Паровая и газовая турбина Двигатель внутреннего сгорания Реактивный двигатель Согласно закону сохранения энергии она не появляется и не исчезает, а может только переходить из одного вида в другой. При работе тепловых двигателей происходят следующие преобразования энергии: 1. При сгорании топлива потенциальная энергия взаимодействия атомов превращается в кинетическую энергию хаотического движения молекул газа; 2. При расширении газа кинетическая энергия хаотического движения молекул превращается в механическую энергию. Тело, совершающее работу в тепловых двигателях, называется рабочим телом . Вы уже знаете, что рабочим телом в тепловых двигателях является газ. Действие теплового двигателя имеет циклический характер : все его детали совершают периодические движения. Поэтому после того, как газ расширился, совершив работу, его необходимо сжать до прежнего объема, чтобы он снова смог совершить работу при следующем расширении. Однако при сжатии газа необходимо совершить работу над газом. Для работы теплового двигателя необходима разность температур , что и отражено в самом названии «тепловой двигатель». рабочее тело — обычно некоторая масса газа под поршнем; 2) нагреватель ,имеющий температуру T1, в контакте с которым рабочему телу сообщается количество теплоты Q1 при расширении рабочего тела; 3) холодильник , в контакте с которым от рабочего тела отбирается количество теплоты Q2 при сжатии рабочего тела. 1) Нагревателем является сжигаемое топливо, а холодильником — обычно окружающий воздух или вода водоемов. Обозначим температуру T1 нагревателя, а температуру холодильника T2. Превращения энергии при работе теплового двигателя По завершении каждого цикла рабочее тело возвращается в исходное состояние, то есть его внутренняя энергия принимает прежнее значение. Полезная работа теплового двигателя «цикл Карно» в котором рабочее тело: 1) получает от нагревателя некоторое количество теплоты при температуре, равной температуре нагревателя; 2) адиабатно расширяется, охлаждаясь при этом до температуры холодильника; 3) отдает холодильнику некоторое количество теплоты при температуре, равной температуре холодильника; 4) адиабатно сжимается, нагреваясь при этом до температуры нагревателя. Карно доказал, что идеальный тепловой двигатель имеет Как увеличить КПД теплового двигателя? Такой КПД имел бы «идеальный тепловой двигатель», в котором отсутствовал бы контакт между телами с различной температурой. Однако такой тепловой двигатель, имея теоретически максимально возможный КПД, с практической точки зрения был бы далеко не идеален, так как при отсутствии разности температур между рабочим телом и нагревателем (или холодильником) теплопередача происходила бы бесконечно медленно. Работу холодильника рассмотреть самостоятельно(стр.241 учебника) Вопрос: Изменится ли температура в комнате, если длительное время держать в ней холодильник с открытой дверцей? Поясните ответ. Открытый холодильник, находящийся целиком в комнате, будет не охлаждать ее, а нагревать, поскольку горячие трубки на его задней стенке передают воздуху в комнате большее количество теплоты, чем отбирает его открытая холодильная камера (согласно первому закону термодинамики разность этих количеств теплоты равна энергии, потребляемой электродвигателем). Однако если открытую холодильную камеру холодильника оставить внутри комнаты, а горячие трубки теплообменника вынести наружу, то комната действительно станет охлаждаться: холодильная камера будет отбирать тепло у воздуха в комнате, а горячие трубки теплообменника будут передавать тепло наружному воздуху (рис. 31.3). Именно так и работает кондиционер . http://files.school-collection.edu.ru/dlrstore/badea7f5-4190-48e2bb1a-111b311cb32a/8_113.swf Тепловой насос горячие трубки оставим в комнате, а холодильную камеру вынесем наружу. Холодильная камера будет теперь отбирать тепло у наружного воздуха, а трубки теплообменника — передавать тепло воздуху в помещении. Мы получим тепловой насос. Тест • http://schoolcollection.edu.ru/catalog/rubr/ed9ec0b9ace4-4180-a418-bbce9d8154df/110127/ Интернет ресурсы • http://sverhzadacha.ucoz.ru/lessons/Contents/td/kpd/ kpd.html • http://eueregesundheit.narod2.ru/katalog_ statei/harakteristika_protsessa_goreniya_t opliva/ • http://vpl54.narod.ru/ZAK_UROKI_2.html
