Тепловые двигатели презентация по физике

Тепловые двигатели

Тепловой двигатель – устройство, в котором внутренняя энергия топлива превращается в механическую.

Теоретическая модель

В теоретической модели теплового двигателя рассматриваются три тела: нагреватель, рабочее тело и холодильник.

A = Qнагр – |Qхол|.

КПД теплового двигателя

Коэффициентом полезного действия теплового двигателя (КПД) называется отношение работы, совершаемой двигателем, к количеству теплоты, полученному от нагревателя:

𝜂𝜂= Α 𝑄 нагр Α Α 𝑄 нагр 𝑄 нагр 𝑄𝑄 𝑄 нагр нагр 𝑄 нагр Α 𝑄 нагр = 𝑄 нагр − |𝑄 охл | 𝑄 нагр 𝑄 нагр 𝑄𝑄 𝑄 нагр нагр 𝑄 нагр − |𝑄 охл |𝑄𝑄 |𝑄 охл охл |𝑄 охл | 𝑄 нагр − |𝑄 охл | 𝑄 нагр 𝑄 нагр 𝑄𝑄 𝑄 нагр нагр 𝑄 нагр 𝑄 нагр − |𝑄 охл | 𝑄 нагр =1− |𝑄 охл | 𝑄 нагр |𝑄 охл |𝑄𝑄 |𝑄 охл охл |𝑄 охл | |𝑄 охл | 𝑄 нагр 𝑄 нагр 𝑄𝑄 𝑄 нагр нагр 𝑄 нагр |𝑄 охл | 𝑄 нагр

В реальных тепловых двигателях КПД определяют по экспериментальной механической мощности двигателя и сжигаемому за единицу времени количеству топлива.

Для транспортных средств справочной характеристикой часто является объем V сжигаемого топлива на пути s при механической мощности двигателя N и при скорости .

КПД теплового двигателя

Изобарно-изохорный

Изохорно-адиабатный

Изобарно-адиабатный

Изобарно-изохорно-изотермический

Изобарно-изохорно-линейный

Цикл Карно

Теорема Карно доказывает, что КПД такого двигателя не зависит от используемого рабочего тела, поэтому его можно вычислить, используя соотношения термодинамики для идеального газа:

𝜂𝜂= 𝑇 нагр − 𝑇 хол 𝑇 нагр 𝑇 нагр 𝑇𝑇 𝑇 нагр нагр 𝑇 нагр − 𝑇 хол 𝑇𝑇 𝑇 хол хол 𝑇 хол 𝑇 нагр − 𝑇 хол 𝑇 нагр 𝑇 нагр 𝑇𝑇 𝑇 нагр нагр 𝑇 нагр 𝑇 нагр − 𝑇 хол 𝑇 нагр =

Виды тепловых двигателей

Паровая машина

Двигатель внутреннего сгорания

Газовая турбина

Паровая турбина

Реактивный двигатель