ДВС РОТОРНЫЙ EMDRIVE РАСКОКСОВКА HONDAВИДЫ

Урок физики в 8-м классе по теме "КПД теплового двигателя". Кпд теплового двигателя


Принцип действия тепловых двигателей. КПД

В восьмом классе мы уже затрагивали тему тепловых двигателей. Напомним, что тепловым двигателем называется устройство, в котором внутренняя энергия топлива преобразуется в механическую энергию.

Для примера рассмотрим газ, находящийся в цилиндре под поршнем. Очевидно, что для того, чтобы привести поршень в движение, необходима разность давления по обе стороны поршня. В тепловых двигателях эта разность достигается путем повышения температуры газа. Нагретый газ обладает достаточно большой внутренней энергией и, расширяясь, совершает работу.

Однако, по мере расширения газ охлаждается, теряя свою внутреннюю энергию. Конечно, для нормальной работы двигателя необходима цикличность. То есть, после совершения работы, газ необходимо перевести в первоначальное состояние.

Итак, принципиальная схема работы теплового двигателя такова: от нагревателя рабочему телу (то есть газу) передается некоторое количество теплоты.

Под этим подразумевается сжигание топлива, в результате которого температура газа повышается на сотни градусов. Внутренняя энергия газа увеличивается и, за счет неё он совершает работу до тех пор, пока не охладится до температуры холодильника (роль холодильника, как правило, выполняет окружающая среда). Очевидно, что газ не может потерять всю свою внутреннюю энергию (если только не охладится до абсолютного нуля). Поэтому, некоторое количество теплоты будет передано холодильнику.

Важными характеристиками теплового двигателя являются следующие величины: количество теплоты, полученное от нагревателя, температура нагревателя (то есть температура образовавшегося газа), температура холодильника, количество теплоты, переданное холодильнику и полезная работа. Полезная работа определяется как разность между количеством теплоты, полученным от нагревателя и количеством теплоты, отданном холодильнику:

Конечно же, любой двигатель характеризуется такой величиной как коэффициент полезного действия. Для теплового двигателя коэффициент полезного действия равен отношению совершенной двигателем работы к количеству теплоты, полученному от нагревателя:

Если мы подставим в это уравнение выражение для полезной работы, то убедимся, что КПД теплового двигателя не может быть больше единицы (то есть не может превышать 100%):

Для наглядности мы можем изобразить графически работу теплового двигателя.

Законы термодинамики позволяют вычислить максимальный возможный КПД для данного теплового двигателя. Впервые это сделал ученый и инженер Сади Карно. Карно справедливо рассудил, что максимальный КПД будет у идеализированной тепловой машины. В этой тепловой машине рабочим телом был идеальный газ, а цикл состоял из двух изотерм и двух адиабат:

Таким образом, цикл Карно описывает максимальную возможную работу газа с минимальными потерями энергии. Итак, максимальный возможный КПД данной тепловой машины определяется отношением разности температуры нагревателя и температуры холодильника к температуре нагревателя:

Необходимо отметить, что в данном уравнении следует использовать абсолютную температурную шкалу. Как видно из формулы, и этот КПД не может быть больше единицы, если только температура холодильника не равна абсолютному нулю. Исходя из всего выше перечисленного, мы можем заключить следующее: КПД любого теплового двигателя не может превышать КПД идеального теплового двигателя.

Примеры решения задач.

Задача 1. Температура холодильника равна 20 ℃. Какова должна быть температура нагревателя, чтобы стало возможным достичь значения КПД теплового двигателя, равное 85%?

Задача 2. Двигатель внутреннего сгорания совершил полезную работу, равную 45 МДж. Если КПД этого двигателя составляет 55%, то, сколько литров бензина было израсходовано на совершение данной работы? Плотность бензина равна 710  кг/м𝟑.

videouroki.net

Тепловые двигатели. КПД тепловых двигателей. 10-й класс

Разделы: Физика

Тип урока: Урок изучения нового материала.

Цель урока: Разъяснить принцип действия теплового двигателя.

Задачи урока:

Образовательные: познакомить учащихся с видами тепловых двигателей, развивать умение определять КПД тепловых двигателей, раскрыть роль и значение ТД в современной цивилизации; обобщить и расширить знания учащихся по экологическим проблемам.

Развивающие: развивать внимание и речь, совершенствовать навыки работы с презентацией.

Воспитательные: воспитывать у учащихся чувство ответственности перед последующими поколениями, в связи с чем, рассмотреть вопрос о влиянии тепловых двигателей на окружающую среду.

Оборудование: компьютеры для учащихся, компьютер учителя, мультимедийный проектор, тесты (в Excel), Физика 7-11 Библиотека электронных наглядных пособий. “Кирилл и Мефодий”.

Ход урока

1. Оргмомент

2. Организация внимания учащихся

Тема нашего урока: “Тепловые двигатели”. (Слайд 1)

Сегодня мы вспомним виды тепловых двигателей, рассмотрим условия их эффективной работы, поговорим о проблемах связанных с их массовым применением. (Слайд 2)

3. Актуализация опорных знаний

Прежде чем перейти к изучению нового материала предлагаю проверить как вы к этому готовы.

Фронтальный опрос:

– Дайте формулировку первого закона термодинамики. (Изменение внутренней энергии системы при переходе ее из одного состояния в другое равно сумме работы внешних сил и количество теплоты, переданное системе.

U=A+Q)

– Может ли газ нагреться или охладиться без теплообмена с окружающей средой? Как это происходит? (При адиабатических процессах.) (Слайд 3)

– Напишите первый закон термодинамики в следующих случаях: а) теплообмен между телами в калориметре; б) нагрев воды на спиртовке; в) нагрев тела при ударе. (а) А=0, Q=0, U=0; б) А=0,

U= Q; в) Q=0, U=А)

– На рисунке изображен цикл, совершаемый идеальным газом определенной массы. Изобразить этот цикл на графиках р(Т) и Т(р). На каких участках цикла газ выделяет теплоту и на каких – поглощает?

(На участках 3-4 и 2-3 газ выделяет некоторое количество теплоты, а на участках 1-2 и 4-1 теплота поглощается газом.) (Слайд 4)

4. Изучение нового материала

Все физические явления и законы находят применение в повседневной жизни человека. Запасы внутренней энергии в океанах и земной коре можно считать практически неограниченными. Но располагать этими запасами недостаточно. Необходимо за счет энергии уметь приводить в действие устройства, способные совершать работу. (Слайд 5)

Что является источником энергии? (различные виды топлива, энергия ветра, солнца, приливов и отливов)

Существуют различные типы машин, которые реализуют в своей работе превращение одного вида энергии в другой.

Тепловой двигатель – устройство, превращающее внутреннею энергию топлива в механическую энергию. (Слайд 6)

Рассмотрим устройство и принцип работы теплового двигателя. Тепловая машина работает циклично.

Любая тепловая машина состоит из нагревателя, рабочего тела и холодильника. (Слайд 7)

КПД замкнутого цикла (Слайд 8)

Q1 – количество теплоты полученное от нагревания Q1>Q2

Q2 – количество теплоты отданное холодильнику Q 2<Q 1

A/ = Q 1– |Q 2| – работа совершаемая двигателем за цикл ? < 1.

Цикл C. Карно (Слайд 9)

T1 – температура нагревания.

Т2 – температура холодильника.

  1. – не зависит от Q, р, V топлива.
  2. – является функцией только двух температур.

На всех основных видах современного транспорта преимущественно используются тепловые двигатели. На железнодорожном транспорте до середины XX в. основным двигателем была паровая машина. Теперь же главным образом используют тепловозы с дизельными установками и электровозы. На водном транспорте также использовались вначале паровые двигатели, сейчас используются как двигатели внутреннего сгорания, так и мощные турбины для крупных судов.

Наибольшее значение имеет использование тепловых двигателей (в основном мощных паровых турбин) на тепловых электростанциях, где они приводят в движение роторы генераторов электрического тока. Около 80 % всей электроэнергии в нашей стране вырабатывается на тепловых электростанциях.

Тепловые двигатели (паровые турбины) устанавливают также на атомных электростанциях. Газовые турбины широко используются в ракетах, в железнодорожном и автомобильном транспорте.

На автомобилях применяют поршневые двигатели внутреннего сгорания с внешним образованием горючей смеси (карбюраторные двигатели) и двигатели с образованием горючей смеси непосредственно внутри цилиндров (дизели).

В авиации на легких самолетах устанавливают поршневые двигатели, а на огромных лайнерах – турбовинтовые и реактивные двигатели, которые также относятся к тепловым двигателям. Реактивные двигатели применяются и на космических ракетах. (Слайд 10)

(Показ видеофрагментов работы турбореактивного двигателя.)

Рассмотрим более подробно работу двигателя внутреннего сгорания. Просмотр видеофрагмента. (Слайд 11)

Работа четырехтактного ДВС. 1 такт: впуск. 2 такт: сжатие. 3 такт: рабочий ход. 4 такт: выпуск. • Устройство: цилиндр, поршень, коленчатый вал, 2 клапана(впуск и выпуск), свеча. • Мертвые точки – крайнее положение поршня. Сравним эксплуатационные характеристики тепловых двигателей.

КПД:

Тепловые двигатели и охрана окружающей среды (Слайд 13)

Неуклонный рост энергетических мощностей – все большее распространение укрощенного огня – приводит к тому, что количество выделяемой теплоты становится сопоставимым с другими компонентами теплового баланса в атмосфере. Это не может не приводить к повышению средней температуры на Земле. Повышение температуры может создать угрозу таяния ледников и катастрофического повышения уровня Мирового океана. Но этим не исчерпываются негативные последствия применения тепловых двигателей. Растет выброс в атмосферу микроскопических частиц – сажи, пепла, измельченного топлива, что приводит к увеличению “парникового эффекта”, обусловленного повышением концентрации углекислого газа в течение длительного промежутка времени. Это приводит к повышению температуры атмосферы.

Выбрасываемые в атмосферу токсические продукты горения, продукты неполного сгорания органического топлива – оказывают вредное воздействие на флору и фауну. Особую опасность в этом отношении представляют автомобили, число которых угрожающе растет, а очистка отработанных газов затруднена.

Все это ставит ряд серьезных проблем перед обществом. (Слайд 14)

Необходимо повышать эффективность сооружений, препятствующих выбросу в атмосферу вредных веществ; добиваться более полного сгорания топлива в автомобильных двигателях, а также увеличения эффективности использования энергии, экономии ее на производстве и в быту.

Альтернативные двигатели:

Пути решения экологических проблем:

  1. Использование альтернативного топлива.

  2. Использование альтернативных двигателей.

  3. Оздоровление окружающей среды.

  4. Воспитание экологической культуры. (Слайд 16)

5. Закрепление материала

Всем вам предстоит всего лишь через год сдавать единый государственный экзамен. Предлагаю вам решить несколько задач из части А демоверсии по физике за 2009 год. Задание вы найдете на рабочих столах ваших компьютеров.

6. Подведение итогов урока

С момента, когда была построена первая паровая машина, до настоящего времени прошло более 240 лет. За это время тепловые машины сильно изменили содержание жизнь человека. Именно применение этих машин позволило человечеству шагнуть в космос, раскрыть тайны морских глубин.

Выставляет оценки за работу на уроке.

7. Домашнее задание:

§ 82 (Мякишев Г.Я.), упр. 15 (11, 12) (Слайд 17)

8. Рефлексия

Прежде чем покинуть класс просьба заполнить таблицу.

На уроке я работал

активно / пассивно

Своей работой на уроке я

доволен / не доволен

Урок для меня показался

коротким / длинным

За урок я

не устал / устал

Мое настроение

стало лучше / стало хуже

Материал урока мне был

понятен / не понятен полезен / бесполезен интересен / скучен

Домашнее задание мне кажется

легким / трудным интересно / не интересно

 

Ответы подчеркнуть

Спасибо за работу.

На этом наш урок окончен.

Литература:

  1. Мякишев Г.Я. Физика. 10 класс: учеб. Для общеобразоват. Учреждений: базовый и профил. уровни/18-е изд. – М.:Просвещение, 2009.
  2. Демкович В.П. Сборник задач по физике. 10-11 кл. – М.: ООО “Издательство Астрель”, 2001.
  3. Волков В.А. Универсальные поурочные разработки по физике. 10 класс. – М.: ВАКО, 2006.

Видео-1

Видео-2

Тест

Презентация

xn--i1abbnckbmcl9fb.xn--p1ai

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.

Рис. 1. Энергетическая схема теплового двигателя

Рис. 2. Полезную работу, совершенную тепловым двигателем за один цикл, можно найти как площадь, ограниченную графиком процесса на плоскости pV.

 

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.

Рис. 3. Цикл Карно

files.school-collection.edu.ru

Урок физики в 8-м классе по теме "КПД теплового двигателя"

Разделы: Физика

Цели:

Структура урока:

  1. Постановка учебной цели.
  2. Повторение пройденного материала.
  3. Изучение нового материала.
  4. Закрепление изученного.
  5. Домашнее задание.

Оборудование:

Ход урока

I. Организационный момент.

II. Повторение пройденного материала.

На прошлом уроке мы с вами разобрали понятия тепловых машин, их виды и краткую историю развития. Давайте вкратце повторим пройденный материал, но сначала послушаем сообщения, которые вы подготовили.

История ДВС (Презентация. Слайд 1). Сообщение учащегося “Первые тепловые машины”.

Слайд 2

  1. Какие устройства называются тепловыми двигателями? (Машины, в которых внутренняя энергия топлива превращается в механическую энергию, называются тепловыми двигателями.)
  2. Можно ли огнестрельное оружие отнести к тепловым двигателям? (Да. Энергия сгоревшего пороха переходит в механическую энергию снаряда.)
  3. Можно ли человеческий организм отнести к тепловым двигателям? (Да.)
  4. Почему ДВС не используются в подводных лодках при подводном плавании? (Под водой для работы двигателя внутреннего сгорания необходим воздух, а его там нет, либо необходимо брать сжиженный воздух, но это нерентабельно и усложняет процесс.)
  5. Изменяется ли температура пара в турбине? (Да, она уменьшается.)
  6. Все ли тепловые двигатели одинаково рентабельны? (Нет, не все, есть более экономичные, например дизельный двигатель.)

III. Изучение нового материала.

Обычно, рентабельность двигателей определяется их КПД. (Коэффициентом полезного действия.)

Слайд 3

Физический словарик.

Коэффициент (от лат coefficientis) обычно постоянная или известная величина – множитель при переменной или известной величине./

??? Что мы называли коэффициентом полезного действия при изучении механики? (Отношение полезной работы к работе затраченной.)

(h = А п / Аз записать формулу на доске).

При работе тепловых двигателей механическая работа совершается за счет превращения внутренней энергии горения топлива в механическую энергию.

Т.е. то, производя математические преобразования основной формулы ή получим новые формулы для расчета КПД теплового двигателя: (учащиеся на местах, а затем у доски производят необходимые преобразования).

Совершая работу, тепловой двигатель использует лишь некоторую часть той энергии, которая выделяется при сгорании топлива.

Физическая величина, показывающая, какую долю составляет совершаемая двигателем работа от энергии, полученной при сгорании топлива, называется коэффициентом полезного действия теплового двигателя.

КПД теплового двигателя находят по формуле

где Q – количество теплоты, полученное в результате сгорания топлива; А – работа, совершаемая двигателем.

Задание: стр. 56–57 учебника, найти определение и формулу для расчета КПД теплового двигателя. В чем сходство или отличие данных понятий?

Кроме того КПД теплового двигателя можно вычислять по формулам:

Слайд 4

Рассмотрим характеристики некоторых, наиболее используемых тепловых двигателей

Характеристики тепловых двигателей (Слайд 5)

Двигатели Мощность, кВт КПД, %

ДВС:

карбюраторный

дизельный

 

1 – 200

15 – 2200

~ 25

~ 35

Турбины:

паровые

газовые

 

3 × 105

12 × 105

~ 30

~ 27

Реактивный

3 × 107 ~ 80

??? Как вы думаете, на что тратится большая часть внутренней энергии тепловых двигателей?

??? Безопасны ли тепловые двигатели с точки зрения экологии?

Вы правы и это хорошо видно из следующих данных:

Применение тепловых машин и проблемы охраны окружающей среды (Слайд 6)

При сжигании топлива в тепловых машинах требуется большое количество кислорода. На сгорание разнообразного топлива расходуется от 10 до 25% кислорода, производимого зелеными растениями.

Тепловые машины не только сжигают кислород, но и выбрасывают в атмосферу эквивалентные количества двуокиси углерода (углекислого газа). Сгорание топлива в топках промышленных предприятий и тепловых электростанций почти никогда не бывает полным, поэтому происходит загрязнение воздуха золой, хлопьями сажи. Сейчас во всем мире обычные энергетические установки выбрасывают в атмосферу ежегодно 200–250 млн. т золы и около 60 млн. т диоксида серы.

Кроме промышленности воздух загрязняет и транспорт, прежде всего автомобильный (жители больших городов задыхаются от выхлопных газов автомобильных двигателей).

IV. Закрепление.

Качественные задачи: (Слайд 7)

1. Один из учеников при решении получил ответ, что КПД теплового двигателя равен 200%. Правильно ли решил ученик задачу? (Нет. КПД теплового двигателя не может быть больше 100% или равен 100%)

2. КПД теплового двигателя 45%. Что означает это число? (45% энергии идет на совершение полезной работы, а 55% энергии тратится впустую на обогрев атмосферы, самого двигателя и т.д.)

3. Может ли КПД теплового двигателя быть равен 1,8; 50; 4; 90; 100%? (КПД теплового двигателя всегда меньше 100%)

4. Задача для любителей биологии: (Слайд 8)

В организме человека насчитывается около 600 мышц. Если бы все мышцы человека напряглись, они вызвали бы усилие, равное приблизительно 25 т. считается, что при нормальных условиях работы человек может развивать мощность 70–80 Вт, однако возможна моментальная отдача энергии в таких видах спорта, как толкание ядра или прыжки в высоту. Наблюдения показали, что при прыжках в высоту с одновременным отталкиванием обеими ногами некоторые мужчины развивают в течение 0,1 с среднюю мощность около 3700 Вт, а женщины – 2600 Вт.

КПД мышц человека равен 20%. Что это значит? Какую часть энергии мышцы тратят впустую? (20% энергии тратится на полезную работу; 80% энергии мышцы тратят впустую.)

5. Тепловой двигатель за цикл получает от нагревателя энергию, равную 1000 Дж, и отдает холодильнику энергию 800 Дж. Чему равен КПД теплового двигателя? (20%)

Попробуйте решить данную задачу самостоятельно, а в помощь я напомню вам общую схему теплового двигателя. (Затем разобрать решение у доски).

(схему заранее заготовить с

обратной стороны на доске)

 

6. Тепловой двигатель за цикл получает от нагревателя энергию, равную 1000 Дж, и отдает холодильнику энергию 700 Дж. Чему равен КПД теплового двигателя? (30%) (Решить самостоятельно.)

V. Итог урока (повторить основные понятия и формулы).

VI. Д/З

§ 24; вопросы на с.57; индивидуальные карточки с задачами; всем желающим – составить ребус или кроссворд по изученной теме.

Индивидуальные карточки домашнего задания:

К – 1.

  1. Какое количество теплоты потребуется , чтобы расплавить 500 г льда, взятого при температуре -10 ºС, полученную воду довести до кипения и испарить 100 г воды? (620,5кДж)
  2. Чему равен КПД плавильной печи, в которой на плавление 1 кг меди, взятой при температуре 85 ºС, расходуется 400 г каменного угля? (≈ 5,7%)

К – 2.

  1. На нагревание и плавление меди израсходовано 1276 кДж теплоты. Определить массу меди, если ее начальная температура 15 ºС. (2 кг)
  2. Какую массу антрацита надо сжечь в котле с КПД 40%, чтобы 1 т воды, поступающей в него при 20 ºС, нагреть до 100 ºС и половину превратить в пар при 100 ºС? (≈ 124 кг)

xn--i1abbnckbmcl9fb.xn--p1ai

КПД теплового двигателя

На прошлых уроках мы познакомились с явлением превращения внутренней энергии в механическую. Не следует думать, что вся энергия уходит на полезную работу. Мы уже затрагивали такое понятие, как потери энергии. У каждого двигателя есть такие потери, от них зависит так называемый коэффициент полезного действия. Эта величина равна отношению полезной работы к количеству потребляемой энергии:

Например, в тепловом двигателе коэффициент полезного действия — это отношение количества теплоты, которое пошло на совершение работы, к количеству теплоты, полученному от нагревателя:

Очевидно, что КПД не может быть больше единицы, поэтому часто его выражают в процентах.

Например, если обогреватель потребляет из сети 100 килоджоулей, а отдаёт комнате только 30 килоджоулей, его коэффициент полезного действия составляет 30%.

Упражнения.

Задача 1. Двигатель внутреннего сгорания передал на коленчатый вал механическую энергию 1 кДж. Определите КПД этого двигателя, если он затратил 2500 Дж.

Задача 2. Первый двигатель получил от нагревателя 500 Дж, а его КПД равен 30%. Второй двигатель потребляет всю полученную энергию первого двигателя. Студент измерил полезную работу второго двигателя и получил 155 Дж. Что можно сказать об этом результате?

Задача 3. Существует некая цепочка из 5ти двигателей, КПД каждого из которых 90%. 1-й двигатель получает от нагревателя 2 кДж, а все последующие двигатели потребляют полезную работу предыдущего. Будет ли такая цепочка эффективнее, чем один двигатель с КПД 60%, получающий то же количество теплоты от нагревателя?

 

 

 

videouroki.net

КПД теплового двигателя и формулы для вычисления

Издревле люди пытались преобразовать энергию в механическую работу. Они преобразовывали кинетическую энергию ветра, потенциальную энергию воды и т.д. Начиная, с 18 века начали появляться машины, преобразовывающие внутреннею энергию топлива в работу. Подобные машины работали, благодаря тепловым двигателям.

Тепловой двигатель – прибор, преобразующий тепловую энергию в механическую работу, за счет расширения (чаще всего газов) от высокой температуры.

Любые тепловые двигатели имеют составные части:

Рабочее тело получает тепловую энергию от нагревателя. В следствии, оно начинает расширяться и совершать работу. Чтобы система могла вновь совершить работу, её нужно вернуть в исходное состояние. Поэтому рабочее тело охлаждается, то есть излишняя тепловая энергия, как бы сбрасывается в охлаждающий элемент. И система приходит в изначальное состояние, далее процесс повторяется снова.

Вычисление КПД

Для расчета КПД, введем следующие обозначения:

Q1–Количество теплоты получаемое от нагревательного элемента

A’– Работа совершаемая рабочим телом

Q2–Количество теплоты полученной рабочим телом от охладителя

В процессе охлаждения, тело передает теплоту, поэтому Q2< 0.

Работа такого устройства это циклический процесс. Это означает, что после совершения полного цикла, внутренняя энергия вернется в исходное состояние. Тогда, по первому закону термодинамики, работа совершаемая рабочим телом будет равна, разности количества теплоты полученного от нагревателя и теплоты полученного от охладителя:

formula1

Q2 – отрицательная величина, поэтому она берется по модулю

КПД выражается как отношение полезной работы к полной работе, которая выполнила система. В данном случае, полная работа будет равно количеству теплоты, которое израсходовано на нагревание рабочего тела.  Вся затраченная энергия выражается через Q1.

Поэтому коэффициент полезного действия определяется как:

formula2

Преобразовав равенство выше, можно вывести формулу КДП любого теплового двигателя:

formula3

fizikatyt.ru

Презентация по физике "Тепловые двигатели. КПД тепловых двигателей"

Презентация на тему: Тепловые двигатели. КПД тепловых двигателей

Скачать эту презентацию

Скачать эту презентацию

№ слайда 1 ТЕПЛОВЫЕ ДВИГАТЕЛИ. КПД ТЕПЛОВЫХ ДВИГАТЕЛЕЙ Описание слайда:

ТЕПЛОВЫЕ ДВИГАТЕЛИ. КПД ТЕПЛОВЫХ ДВИГАТЕЛЕЙ

№ слайда 2 Истина – это то, что выдерживает проверку опытом.А. Эйнштейн Описание слайда:

Истина – это то, что выдерживает проверку опытом.А. Эйнштейн

№ слайда 3 Задачи урока: Образовательная:Ознакомить учащихся с устройством и принципом дейс Описание слайда:

Задачи урока: Образовательная:Ознакомить учащихся с устройством и принципом действия паровой турбины;Познакомить с формулой расчета КПД тепловых двигателей.2. Воспитательная:Рассмотреть области применения тепловых двигателей и условия их эксплуатации.3. Развивающая:Формировать навыки логического мышления, умение обосновывать свои высказывания, делать выводы.

№ слайда 4 План урока: Актуализация знаний.Изучение нового материала.Решение задач.Итоги ур Описание слайда:

План урока: Актуализация знаний.Изучение нового материала.Решение задач.Итоги урока.Домашнее задание.

№ слайда 5 Что общего у автобуса и самолета, у автомобиля и ракеты? Описание слайда:

Что общего у автобуса и самолета, у автомобиля и ракеты?

№ слайда 6 Вывод: Общим для них является двигатель и самый распространенный – тот, что рабо Описание слайда:

Вывод: Общим для них является двигатель и самый распространенный – тот, что работает за счет тепла, преобразуя тепловую энергию в механическую.

№ слайда 7 Тепловой двигатель Смотри учебник физики под редакцией А. В. Перышкина стр. 52Те Описание слайда:

Тепловой двигатель Смотри учебник физики под редакцией А. В. Перышкина стр. 52Тепловыми двигателями называют машины, в которых внутренняя энергия топлива превращается в механическую.

№ слайда 8 Мир «огненных машин» История изобретения паровых машин.История изобретения турби Описание слайда:

Мир «огненных машин» История изобретения паровых машин.История изобретения турбин.Паровозы Стефенсона и Черепановых.Достижения науки и техники в строительстве паровых турбин.Использование энергии Солнца на Земле.

№ слайда 9 История изобретения паровых машин Первым механическим двигателем, нашедшим практ Описание слайда:

История изобретения паровых машин Первым механическим двигателем, нашедшим практическое применение, была паровая машина. Вначале она использовалась в заводском производстве, а затем ее стали устанавливать на паровозах, пароходах, автомобилях и тракторах.

№ слайда 10 Паровая машина Дэни Папена В 1698 году он построил паровую машину, используя пор Описание слайда:

Паровая машина Дэни Папена В 1698 году он построил паровую машину, используя пороховой двигатель, заменив порох водой.

№ слайда 11 Томас Ньюкомен и его паровая машина Пар из котла поступал в основание цилиндра и Описание слайда:

Томас Ньюкомен и его паровая машина Пар из котла поступал в основание цилиндра и поднимал поршень вверх. При впрыскивании в цилиндр холодной воды пар конденсировался и под воздействием атмосферного давления поршень опускался вниз. После этого цикл повторялся. Машина Ньюкомена оказалась на редкость удачной и использовалась по всей Европе более 50 лет.

№ слайда 12 Джеймс Уатт В 1782 году Уатт создал первую универсальную паровую машину двойного Описание слайда:

Джеймс Уатт В 1782 году Уатт создал первую универсальную паровую машину двойного действия. Пар поступал в цилиндр попеременно то с одной стороны поршня, то с другой. Поршень совершал и рабочий и обратный ход с помощью пара, чего не было в прежних машинах. Он использовал тяжелый маховик, центробежный регулятор скорости, дисковый клапан и манометр для измерения давления пара. Паровая машина Уатта стала изобретением века, положившем начало к промышленной революции.

№ слайда 13 История изобретения турбин В основе действия паровой турбины лежат два принципа Описание слайда:

История изобретения турбин В основе действия паровой турбины лежат два принципа создания усилия на роторе, известные с давних времен, реактивный и активный. В машине Бранке, построенной в 1629 году, струя пара приводила в движение колесо, напоминающее колесо водяной мельницы.

№ слайда 14 Паровая турбина Лаваля представляет собой колесо с лопатками. Пар под большим да Описание слайда:

Паровая турбина Лаваля представляет собой колесо с лопатками. Пар под большим давлением вырывается из трубы (сопла), давит на лопатки и раскручивает колесо.

№ слайда 15 Паровая турбина Парсонса Парсонс соединил паровую турбину с генератором электрич Описание слайда:

Паровая турбина Парсонса Парсонс соединил паровую турбину с генератором электрической энергии. С помощью турбины стало возможно вырабатывать электричество, и это повысило интерес общества к тепловым турбинам. В результате 15-летних изысканий он создал наиболее совершенную по тем временам реактивную турбину.

№ слайда 16 Первое судно с паротурбинным двигателем – «Турбиния», - построенное Парсонсом в Описание слайда:

Первое судно с паротурбинным двигателем – «Турбиния», - построенное Парсонсом в 1894 году развивало скорость около 59 км/час. С 1900 года турбины начали устанавливать на миноносцах, а после 1906 года все большие военные корабли оснащались турбинными двигателями.

№ слайда 17 Паровозы Стефенсона и Черепановых Описание слайда:

Паровозы Стефенсона и Черепановых

№ слайда 18 Устройство паровоза Паровоз состоит из трёх основных частей: котла, паровой маши Описание слайда:

Устройство паровоза Паровоз состоит из трёх основных частей: котла, паровой машины и экипажной части. Кроме того, в состав паровоза включается тендер — специальный вагон, где хранятся запасы воды и топлива. Если же вода и топливо хранятся на самом паровозе, то тогда его называют танк-паровозом.

№ слайда 19 Первый паровоз, двигавшийся по рельсам был создан в 1804 году Тревитиком. Первая Описание слайда:

Первый паровоз, двигавшийся по рельсам был создан в 1804 году Тревитиком. Первая железная дорога, открытая в 1825 году между Стоктоном и Дарлингтоном, обслуживалась паровозами Стефенсона. Этот паровоз стал прообразом для всех дальнейших разработок паровозов.

№ слайда 20 Паровозы Черепановых Первый паровоз был построен Мироном и Ефимом Черепановыми в Описание слайда:

Паровозы Черепановых Первый паровоз был построен Мироном и Ефимом Черепановыми в 1834 году Нижнетагильском заводе. Испытания паровоза начались в августе 1834 года. Имеются сведения о том, что в 1833 году Мирон Черепанов побывал в Великобритании и увидел там паровоз Стефенсона«Ракета».

№ слайда 21 КПД теплового двигателя Отношение совершенной полезной работы двигателя, к энерг Описание слайда:

КПД теплового двигателя Отношение совершенной полезной работы двигателя, к энергии, полученной от нагревателя, называют коэффициентом полезного действия теплового двигателя.

№ слайда 22 АП – полезная работа,Q1 – количество теплоты, полученное от нагревателя,Q2 – кол Описание слайда:

АП – полезная работа,Q1 – количество теплоты, полученное от нагревателя,Q2 – количество теплоты, отданное холодильнику.

№ слайда 23 Распределение энергии. Описание слайда:

Распределение энергии.

№ слайда 24 КПД тепловых двигателей: Паровая машина 8-12%Паровая турбина 20-40%ДВС 20-40%Диз Описание слайда:

КПД тепловых двигателей: Паровая машина 8-12%Паровая турбина 20-40%ДВС 20-40%Дизель 30-36%

№ слайда 25 Экологические последствия работы тепловых двигателей. Описание слайда:

Экологические последствия работы тепловых двигателей.

№ слайда 26 Решение качественных задач: 1. Можно ли огнестрельное оружие отнести к тепловым Описание слайда:

Решение качественных задач: 1. Можно ли огнестрельное оружие отнести к тепловым двигателям?

№ слайда 27 2. Можно ли человеческий организм отнести к тепловым двигателям? Описание слайда:

2. Можно ли человеческий организм отнести к тепловым двигателям?

№ слайда 28 3. КПД теплового двигателя 45 %. Что означает это число? Описание слайда:

3. КПД теплового двигателя 45 %. Что означает это число?

№ слайда 29 Решение задач №1 Определите КПД двигателя трактора, которому для выполнения рабо Описание слайда:

Решение задач №1 Определите КПД двигателя трактора, которому для выполнения работы 1,89*107 Дж потребовалось 1,5 кг топлива с удельной теплотой сгорания 4,2*106 Дж/кг.

№ слайда 30 Дано: АП = 1,89*107 Дж m = 1,5 кгq = 4,2*106 Дж/кгКПД - ?Решение:Ответ: КПД = 30 Описание слайда:

Дано: АП = 1,89*107 Дж m = 1,5 кгq = 4,2*106 Дж/кгКПД - ?Решение:Ответ: КПД = 30%

№ слайда 31 Сегодня на уроке: Тепловые двигатели и их классификация. Из истории тепловых маш Описание слайда:

Сегодня на уроке: Тепловые двигатели и их классификация. Из истории тепловых машин.КПД тепловых двигателей.Решение задачи на определение КПД.

№ слайда 32 Сегодня на уроке я : научилсямне понравилосьхотел бы попробовать сам (придумать Описание слайда:

Сегодня на уроке я : научилсямне понравилосьхотел бы попробовать сам (придумать задачу, подготовить презентацию на тему:1. Достижения науки и техники в строительстве паровых турбин.2. Использование энергии Солнца на Земле.) 

№ слайда 33 Авторы: учитель информатики Татаринова Елена Михайловна 228-512-396учитель физик Описание слайда:

Авторы: учитель информатики Татаринова Елена Михайловна 228-512-396учитель физики Бурьяница Ольга Павловна 228-512-461

ppt4web.ru


Смотрите также