Презентация к уроку физики в 8 классе "Коэффициент полезного действия теплового двигателя"

КПД теплового двигателя

Повторим

Приведите примеры превращения внутренней энергии пара в механическую энергию тела.
Какие двигатели называют тепловыми?
Какие виды тепловых двигателей вам известны?
Какие превращения энергии происходят в них?
Какой двигатель называют двигателем внутреннего сгорания?
Из каких основных частей состоит простейший двигатель внутреннего сгорания.
Какие физические явления происходят при сгорании горючей смеси в двигателе внутреннего сгорания?
За сколько ходов, или тактов, происходит один рабочий цикл двигателя?
Как называют эти такты?
Какую роль играет маховик в двигателе внутреннего сгорания?

Подумай

Можно ли огнестрельное оружие отнести к двигателям внутреннего сгорания?

Тепловыми двигателями называют машины, в которых внутренняя энергия топлива превращается в механическую энергию.
Двигателем внутреннего сгорания называют двигатель, в котором топливо сгорает внутри самого двигателя.
Любой тепловой двигатель превращает в механическую энергию только часть той энергии, которая выделяется топливом, большая часть энергии теряется в пространстве

Схема работы теплового двигателя

Нагреватель – топливо
Рабочее тело – пар или газ
Холодильник – окружающая среда
Q1- количество теплоты, полученное от нагревателя
Q2- количество теплоты, отданное холодильникуА=Q1-Q2 – работа, совершенная двигателем

КПД

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

КПД обычно выражают в процентах. Он всегда меньше 100%
КПД ДВС 20-40%
КПД паровых турбин -30%

-При сжигании топлива в тепловых машинах требуется большое количество кислорода. На сгорание разнообразного топлива расходуется от 10 до 25% кислорода, производимого зелёными растениями.
-Тепловые машины не только сжигают кислород, но и выбрасывают в атмосферу углекислый газ. 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).
С выхлопными газами выбрасываются ядовитые вещества, которые пагубно влияют на жизнедеятельность живых организмов как растительного, так и животного происхождения. В свою очередь эти вещества вступают в химические реакции с веществами входящими в состав воздуха и в результате образуются другие ядовитые вещества, в том числе и кислоты.
Все эти вещества попадают в землю и в водоемы вместе с осадками, тем самым отрицательно влияют на нормальное развитие растений и животных.

Задачи

1. Один из учеников при решении получил ответ, что КПД теплового двигателя равен 200%. Правильно ли решил ученик задачу?
2. КПД теплового двигателя 45%. Что означает это число?

Решите

1.Тепловой двигатель за цикл получает от нагревателя энергию, равную 1000 Дж, и отдаёт холодильнику энергию 800 Дж. Чему равен КПД теплового двигателя?
2.Тепловой двигатель за цикл получает от нагревателя энергию, равную 1000 Дж, и отдаёт холодильнику энергию 700 Дж. Чему равен КПД теплового двигателя?
3. Двигатель внутреннего сгорания совершил полезную работу, равную 0,23МДж и израсходовал 2кг бензина. Вычислить КПД двигателя.
4. Определить КПД двигателя трактора, которому для выполнения работы 18,9 МДж потребовалось 1,5кг топлива с q = 42МДж/кг .

Домашнее задание
§23, 24; вопросы на с.70; упр 17
 

https://shareslide.ru/img/thumbs/6dd19c2ac455878962d2a99c53d1500c-800x.jpg
https://ru.freepik.com/free-photo/close-up-on-gun-surrounded-by-gun-powder-after-shooting_66984342.htm#query=огнестрельное%20оружие&position=7&from_view=keyword&track=ais&uuid=d7069443-0179-430e-9f08-f4296f11784e
https://mediaex.ru/wp-content/uploads/a/5/5/a55d02e5186a8a2d61f64b488123d3be.jpeg
https://amperof.ru/wp-content/uploads/2019/07/1-kpd.jpg