Vikupautomsk.ru

Выкуп Авто МСК
0 просмотров
Рейтинг статьи
1 звезда2 звезды3 звезды4 звезды5 звезд
Загрузка...

Идеальный тепловой двигатель

Идеальный тепловой двигатель

Автор: tnd-team. Чтобы увеличить слайд, нажмите на его эскиз. Чтобы использовать презентацию на уроке, скачайте файл «Идеальный тепловой двигатель.ppt» бесплатно в zip-архиве размером 214 КБ.

Идеальный тепловой двигатель

Тест по теме «Идеальные тепловые двигатели» группа А (первый уровень)

автор — составитель теста В. И. Регельман источник: http://www.physics-regelman.com/high/12-8/1.php Автор презентации: Бахтина И.В.

№1: КПД идеальной тепловой машины 20%

Чему равно отношение температуры нагревателя к температуре холодильника?

№2: При совершении цикла Карно, идеальный газ в тепловом двигателе получил от нагревателя 0,5кДж теплоты. Определить количество теплоты отданное холодильнику, если КПД.двигателя 20%. А) 400кДж В) 600Дж С) 400Дж Д) 6000Дж Е) 1кДж

А) 0,2 в) 1,25 c) 0,6 d) 1,125 e) 2

А) 400кДж B) 600Дж C) 400Дж D) 6000Дж E) 1кДж

А) i,iv b) ii,iii c) ii,iv d) ii,iv,v e) ii,iii,v

№4: Определить температуру холодильника, идеальной тепловой машины,

если газ за каждый цикл идеальный газ отдаёт холодильнику 60% теплоты, полученной от нагревателя. Температура нагревателя 450К.

А) 270oc B) -3oc C) -93oc D) 180oc E) -40oc

№5: КПД идеального цикла Карно 25%. Во сколько раз необходимо изменить температуру нагревателя, чтобы КПД двигателя увеличился в два раза? Температура холодильника неизменна.

№6: Какие из нижеприведённых утверждений не справедливы при увеличении

КПД машины Карно? I. При увеличении температуры нагревателя на T . II. При уменьшении температуры нагревателя на такое же T . III. При увеличении количества теплоты, отданного холодильнику. IV. При уменьшении количества теплоты, отданного холодильнику.

А) II и III B) II и IV C) I и III D) III и IV E) I и IV

№7: Идеальный газ совершает цикл Карно. Температура нагревателя в четыре раза больше температуры холодильника. На сколько процентов количество теплоты, отданное рабочему телу, отличается от количества теплоты, полученного нагревателем?

) Где: Т1 — температура нагревателя

— КПД теплового двигателя.

№9: На данной диаграмме показана зависимость работ тепловых двигателей от количества сообщённого им теплоты . Какая из точек, на данной диаграмме соответствует минимальному КПД?

№13: В каком из нижеприведённых соотношений находятся КПД трёх циклов

(1цикл-ACDBA; 2цикл- EGDBE; 3цикл- KNDBK), указанных на рисунке? ( Кривые 1,2,3 и ДВ — представляют собой изотермы, ВА и СД — адиабаты ).

№14: Используя информацию, полученную из чертежа, определить К.П.Д

цикла , совершённым одноатомным идеальным газом приведённом на рисунке.

№15: Какой из ниже приведённых графиков, наиболее точно отражает зависимость отношения температуры холодильника к температуре нагревателя от К.П.Д. процесса?

№17: Какой из нижеприведённых графиков, наиболее точно отражает

зависимость работы теплового двигателя от количества затраченной теплоты?

№18: В каком из нижеприведённых соотношений находятся между собой К.П

Д. указанных процессов над идеальным газом?

№20: Определить КПД изопроцесса над одноатомным идеальным газом

приведённого на рисунке.

№21: каком из нижеприведённых соотношений, находятся между собой К.П.Д. циклов изображённых на рисунках, над идеальным газом в количестве 5 молей?

Физика. 10 класс

§ 15. Тепловые двигатели. Принцип действия тепловых двигателей и их КПД. Экологические проблемы использования тепловых двигателей

Люди давно заметили, что при совершении механической работы внутренняя энергия тел может изменяться, и научились это использовать. Например, можно согреть руки, потерев ладони друг о друга, или добыть огонь трением одного куска дерева о другой. Гораздо больший промежуток времени понадобился человечеству, чтобы научиться использовать убыль внутренней энергии тел для совершения механической работы. Только во второй половине ХVIII в., сравнительно недавно по историческим меркам, появились первые практически полезные универсальные устройства для осуществления этой цели — паровые машины. Изобретение паровой машины, а впоследствии и двигателя внутреннего сгорания имело исключительно важное значение. Сейчас трудно представить нашу жизнь без автомобилей, самолётов, кораблей и других устройств, в которых убыль внутренней энергии сжигаемого топлива и его окислителя частично преобразуется в механическую работу.

Необратимость процессов в природе. Первый закон термодинамики допускает самопроизвольный переход энергии как от более нагретого тела к менее нагретому, так и наоборот. Важно только то, чтобы уменьшение внутренней энергии одного тела было равно увеличению внутренней энергии другого тела. На самом же деле самопроизвольный переход энергии от менее нагретого к более нагретому телу в природе не происходит. Например, невозможно наблюдать, чтобы при опускании холодной ложки в горячий чай ложка охлаждалась ещё больше, передавая некоторое количество теплоты горячему чаю. Как вы не раз убеждались на практике, всегда некоторое количество теплоты самопроизвольно переходит от горячего чая к холодной ложке, пока в системе «чай–ложка» не установится тепловое равновесие с одинаковой температурой во всех частях системы.

Читать еще:  Эмульсия в масле двигателя причины ваз

Утверждение, высказанное Р. Клаузиусом в 1850 г., о том, что невозможна самопроизвольная передача количества теплоты от менее нагретого тела к более нагретому, получило название второго закона термодинамики.

Второй закон термодинамики констатирует тот факт, что количество теплоты самопроизвольно может переходить только от более нагретых тел к менее нагретым.

Этот научный факт и определяет единственно возможное направление самопроизвольного протекания тепловых процессов — они идут в направлении к состоянию теплового равновесия.

Интересно знать

В холодильных установках процесс теплопередачи идёт от более холодного тела к менее холодному. У охлаждаемого продукта уменьшается внутренняя энергия, а значит, и его температура, и убыль внутренней энергии в виде количества теплоты передаётся в окружающую среду (с более высокой, чем у продукта, температурой). Но этот процесс передачи количества теплоты не самопроизвольный, он происходит за счёт работы двигателя компрессора холодильника.

Презентация на тему «Идеальный тепловой двигатель»

  • 1
  • 2
  • 3
  • 4
  • 5

Комментарии

Нет комментариев для данной презентации

Помогите другим пользователям — будьте первым, кто поделится своим мнением об этой презентации.

Аннотация к презентации

Скачать презентацию. Тема: «Идеальный тепловой двигатель». Предмет: физика. Добавлена в 2016 году. Средняя оценка: 1.0 балла из 5.

Содержание

автор — составитель теста В. И. Регельман источник:http://www.physics-regelman.com/high/12-8/1.php Автор презентации: Бахтина И.В. Тест по теме «Идеальные тепловые двигатели» группа А (первый уровень) pptcloud.ru

№1: КПД идеальной тепловой машины 20%. Чему равно отношение температуры нагревателя к температуре холодильника? А) 0,2 В) 1,25 C) 0,6 D) 1,125 E) 2 №2: При совершении цикла Карно, идеальный газ в тепловом двигателе получил от нагревателя 0,5кДж теплоты. Определить количество теплоты отданное холодильнику, если КПД.двигателя 20%. А) 400кДж В) 600Дж С) 400Дж Д) 6000Дж Е) 1кДж А) 400кДж B) 600Дж C) 400Дж D) 6000Дж E) 1кДж А) I,IV B) II,III C) II,IV D) II,IV,V E) II,III,V

Читать еще:  Что такое обрыв цепи двигателя автомобиля

№4: Определить температуру холодильника, идеальной тепловой машины, если газ за каждый цикл идеальный газ отдаёт холодильнику 60% теплоты, полученной от нагревателя. Температура нагревателя 450К. А) 270oC B) -3oC C) -93oC D) 180oC E) -40oC №5: КПД идеального цикла Карно 25%. Во сколько раз необходимо изменить температуру нагревателя, чтобы КПД двигателя увеличился в два раза? Температура холодильника неизменна.

№6: Какие из нижеприведённых утверждений не справедливы при увеличении КПД машины Карно?I. При увеличении температуры нагревателя на T .II. При уменьшении температуры нагревателя на такое же T .III. При увеличении количества теплоты, отданного холодильнику.IV. При уменьшении количества теплоты, отданного холодильнику. А) II и III B) II и IV C) I и III D) III и IV E) I и IV №7: Идеальный газ совершает цикл Карно. Температура нагревателя в четыре раза больше температуры холодильника. На сколько процентов количество теплоты, отданное рабочему телу, отличается от количества теплоты, полученного нагревателем?

T1(1 — ) Где: Т1 — температура нагревателя — КПД теплового двигателя. №9: На данной диаграмме показана зависимость работ тепловых двигателей от количества сообщённого им теплоты . Какая из точек, на данной диаграмме соответствует минимальному КПД?

А В С Д Е №13: В каком из нижеприведённых соотношений находятся КПД трёх циклов (1цикл-ACDBA; 2цикл- EGDBE; 3цикл- KNDBK), указанных на рисунке? ( Кривые 1,2,3 и ДВ — представляют собой изотермы, ВА и СД — адиабаты )

№14: Используя информацию, полученную из чертежа, определить К.П.Д. цикла , совершённым одноатомным идеальным газом приведённом на рисунке. №15: Какой из ниже приведённых графиков, наиболее точно отражает зависимость отношения температуры холодильника к температуре нагревателя от К.П.Д. процесса? А) В) С) Д) Е)

№17: Какой из нижеприведённых графиков, наиболее точно отражает зависимость работы теплового двигателя от количества затраченной теплоты? А) В) С) Д) Е)

№18: В каком из нижеприведённых соотношений находятся между собой К.П.Д. указанных процессов над идеальным газом?

№20: Определить КПД изопроцесса над одноатомным идеальным газом приведённого на рисунке. №21: каком из нижеприведённых соотношений, находятся между собой К.П.Д. циклов изображённых на рисунках, над идеальным газом в количестве 5 молей?

Тепловой двигатель

Теплово́й дви́гатель — устройство, совершающее работу за счет использования внутренней энергии топлива, тепловая машина, превращающая тепло в механическую энергию, использует зависимость теплового расширения вещества от температуры. (Возможно использование изменения не только объёма, но и формы рабочего тела, как это делается в твёрдотельных двигателях, где в качестве рабочего тела используется вещество в твёрдой фазе.) Действие теплового двигателя подчиняется законам термодинамики. Для работы необходимо создать разность давлений по обе стороны поршня двигателя или лопастей турбины. Для работы двигателя обязательно наличие топлива. Это возможно при нагревании рабочего тела (газа), который совершает работу за счёт изменения своей внутренней энергии. Повышение и понижение температуры осуществляется, соответственно, нагревателем и охладителем.

Содержание

История

Первой известной нам тепловой машиной была паровая турбина внешнего сгорания, изобретённая во ΙΙ (или в Ι ?) веке н. эры в римской империи. Это изобретение не получило своего развития предположительно из-за низкого уровня техники того времени (например, тогда ещё не был изобретён подшипник).

Теория

Работа, совершаемая двигателем, равна:

, где:

  • — количество теплоты, полученное от нагревателя,
  • — количество теплоты, отданное охладителю.
Читать еще:  Волга с двигателем от chrysler расход

Коэффициент полезного действия (КПД) теплового двигателя рассчитывается как отношение работы, совершаемой двигателем, к количеству теплоты, полученному от нагревателя:

Часть теплоты при передаче неизбежно теряется, поэтому КПД двигателя менее 1. Максимально возможным КПД обладает двигатель Карно. КПД двигателя Карно зависит только от абсолютных температур нагревателя() и холодильника():

Типы тепловых двигателей

Двигатель Стирлинга

Дви́гатель Сти́рлинга — тепловая машина, в которой жидкое или газообразное рабочее тело движется в замкнутом объёме, разновидность двигателя внешнего сгорания. Основан на периодическом нагреве и охлаждении рабочего тела с извлечением энергии из возникающего при этом изменения объёма рабочего тела. Может работать не только от сжигания топлива, но и от любого источника тепла.

Поршневой двигатель внутреннего сгорания

ДВИГАТЕЛЬ ВНУТРЕННЕГО СГОРАНИЯ, тепловой двигатель, в котором часть химической энергии топлива, сгорающего в рабочей полости, преобразуется в механическую энергию. По роду топлива различают жидкостные и газовые; по рабочему циклу непрерывного действия, 2- и 4-тактные; по способу приготовления горючей смеси с внешним (напр., карбюраторные) и внутренним (напр., дизели) смесеобразованием; по виду преобразователя энергии поршневые, турбинные, реактивные и комбинированные. Коэффициент полезного действия 0,4-0,5. Первый двигатель внутреннего сгорания сконструирован Э. Ленуаром в 1860. В наше время чаще встречается автомобильный транспорт, который работает на тепловом двигателе внутреннего сгорания, работающем на жидком топливе. Рабочий цикл в двигателе происходит за четыре хода поршня, за четыре такта. Поэтому такой двигатель и называется четырёхтактным. Цикл двигателя состоит из следующих четырёх тактов: 1.впуск, 2.сжатие, 3.рабочий ход, 4.выпуск.

Роторный (турбинный) двигатель внешнего сгорания

Примером такого устройства является тепловая электрическая станция в базовом режиме. Таким образом колёса локомотива (электровоза) также, как и в 19 веке, вращает энергия пара. Но тут есть два существенных отличия. Первое отличие заключается в том, что паровоз 19 века работал на качественном дорогом топливе, например на антраците. Современные же паротурбинные установки работают на дешевом топливе, например на канско-ачинском угле, который добывается открытым способом шагающими экскаваторами. Но в подобном топливе много пустого балласта, который транспорту не приходится возить с собой вместо полезного груза. Электровозу не надо возить не только балласт, но и топливо вообще. Второе отличие заключается в том, что тепловая электрическая станция работает по циклу Ренкина, который близок к циклу Карно. Цикл Карно состоит из двух адиабат и двух изотерм. Цикл Ренкина состоит из двух адиабат, изотермы и изобары с регенерацией тепла, которая приближает этот цикл к идеальному циклу Карно. На транспорте трудно сделать такой идеальный цикл, так как у транспортного средства есть ограничения по массе и габаритам, которые практически отсутствуют у стационарной установки.

Роторный (турбинный) двигатель внутреннего сгорания

Примером такого устройства является тепловая электрическая станция в пиковом режиме. Порой в качестве газотурбинной установки используют списанные по технике безопасности воздушно-реактивные двигатели.

Реактивные и ракетные двигатели

Твёрдотельные двигатели

(источник журнал “Техника молодёжи“)== == Здесь в качестве рабочего тела используется твёрдое тело. Здесь изменяется не объём рабочего тела, а его форма. Позволяет использовать рекордно малый перепад температур.

голоса
Рейтинг статьи
Ссылка на основную публикацию
ВсеИнструменты
Adblock
detector