Vikupautomsk.ru

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

Тепловой двигатель

Тепловой двигатель

Презентация «Теловой двигатель». Виды тепловых двигателей

Просмотр содержимого документа
«Тепловой двигатель»

Муниципальное автономное общеобразовательное учреждение

гимназия №69 города Липецка

Тепловые двигатели

Болгов Антон,

Максимов Максим,

Рощупкин Иван

Руководитель:

Ломакина Татьяна Евгеньевна

учитель физики

Муниципальное автономное общеобразовательное учреждение

гимназия №69 города Липецка

Тепловые двигатели

Цель исследования: создать и исследовать модель теплового двигателя для их демонстрации, произвести сравнительный анализ тепловых двигателей.

Объект исследования: паровые машины.

Предмет исследования: изучение принципа работы теплового двигателя .

Актуальность выбранной темы состоит:

— во-первых, тепловой двигатель — необходимый атрибут современной цивилизации. С их помощью вырабатывается около 80% электроэнергии. Без тепловых двигателей невозможно представить, современный транспорт;

— во-вторых, тепловые двигатели уже изменили мир, что дальше? С чего все началось?

— в-третьих, повсеместное использование тепловых двигателей связано с отрицательным воздействием на окружающую среду.

История создания тепловых двигателей

Появление тепловых двигателей связано с возникновением и развитием промышленного производства в начале XVII в. главным образом в Англии. Копи, в которых добывали руду, нуждались в устройствах для откачки воды. Глубина шахт стала достигать 200 м. Приходилось держать до пятисот лошадей на одном руднике. Эта чисто практическая задача и стала причиной того, что первым тепловым двигателем стала машина для откачки воды.

Первый универсальный тепловой двигатель был создан в России выдающимся изобретателем, механиком Воскресенских заводов на Алтае И.И.Ползуновым. Кроме того, Ползунов внес серьезные усовершенствования в конструкцию рабочих органов двигателя, применил оригинальную систему паро- и водораспределения, и в отличие от машин Ньюкомена ось вала его машины была параллельна плоскости цилиндров. Проект своей машины Ползунов изложил в 1763 г. в записке, адресованной начальнику Колывано-Воскресенского горного округа А. И. Порошину.

Тепловые двигатели

  • Тепловые двигатели (ТП) — устройства, обеспечивающие превращение химической энергии топлива в механическую работу.

Тепловые двигатели (ТП) — устройства, обеспечивающие превращение химической энергии топлива в механическую работу.

К видам тепловых двигателей относятся

-двигатель внутреннего сгорания,

-паровая и газовая турбины,

Паровая машина

Паровая машина — тепловой двигатель внешнего сгорания, преобразующий энергию нагретого пара в механическую работу возвратно-поступательного движения поршня, а затем во вращательное движение вала.

Газовая турбина

  • Газовая турбина (фр. turbine от лат. turbo вихрь, вращение) — это тепловой двигатель непрерывного действия, в лопаточном аппарате которого энергия сжатого и нагретого газа преобразуется в механическую работу на валу.

Газовая турбина (фр. turbine от лат. turbo вихрь, вращение) — это тепловой двигатель непрерывного действия, в лопаточном аппарате которого энергия сжатого и нагретого газа преобразуется в механическую работу на валу.

Реактивный двигатель

  • Реактивный двигатель — двигатель, создающий необходимую для движения силу тяги посредством преобразования исходной энергии в кинетическую энергию реактивной струи рабочего тела.

Двигатель внутреннего сгорания

Двигатель внутреннего сгорания (сокращённо ДВС) — это тип двигателя, тепловая машина, в которой химическая энергия топлива (обычно применяется жидкое или газообразное углеводородное топливо), сгорающего в рабочей зоне, преобразуется в механическую работу.

Двигатель внутреннего сгорания (сокращённо ДВС) — это тип двигателя, тепловая машина, в которой химическая энергия топлива (обычно применяется жидкое или газообразное углеводородное топливо), сгорающего в рабочей зоне, преобразуется в механическую работу.

Такт первый, впуск . Поршень совершает движение от верхней к нижней мёртвой точке. В это время внутри цилиндра возникает разряжение, открывается впускной клапан и поступает топливно-воздушная смесь. В завершение впуска давление в полости цилиндра составляет в пределах от 0,07 до 0,095 Мпа; температура — от 80 до 120 градусов Цельсия.

Такт второй, сжатие . При движении поршня от нижней к верхней мёртвой точке и закрытых впускном и выпускном клапане происходит сжатие горючей смеси в полости цилиндра. Этот процесс сопровождается повышением давления до 1,2—1,7 Мпа, а температуры — до 300-400 градусов Цельсия.

Такт третий, расширение. Топливно-воздушная смесь воспламеняется. Это сопровождается выделением значительного количества тепловой энергии. Температура в полости цилиндра резко возрастает до 2,5 тысяч градусов по Цельсию. Под давлением поршень быстро движется к своей нижней мёртвой точке. Показатель давления при этом составляет от 4 до 6 Мпа.

Такт четвёртый, выпуск. Во время обратного движения поршня к верхней мёртвой точке открывается выпускной клапан, через который выхлопные газы выталкиваются из цилиндра в выпускной трубопровод, а затем и в окружающую среду. Показатели давление в завершающей стадии цикла составляют 0,1-0,12 Мпа; температуры — 600-900 градусов по Цельсию.

Паровая турбина

  • Паровая турбина представляет собой серию вращающихся дисков, закрепленных на единой оси, называемых ротором турбины, и серию чередующихся с ними неподвижных дисков, закрепленных на основании, называемых статором.

Паровая турбина представляет собой серию вращающихся дисков, закрепленных на единой оси, называемых ротором турбины, и серию чередующихся с ними неподвижных дисков, закрепленных на основании, называемых статором.

Сравнительный анализ тепловых двигателей

Сравнительный анализ тепловых двигателей

Расчет коэффициента полезного действия

  • КПД паровой турбины:

 = Q1  Q2= 18900  32400  100 %=0,58  100 %= 58%

  • Вывод: в тепловых двигателях не вся внутренняя энергия пара или газа превращается в механическую энергию.
  • Тепловой двигатель состоит из: нагревателя, рабочего тела (газ, пар) и холодильника. Важно знать, какую часть энергии, выделяемой топливом, тепловой двигатель превращает в полезную работу, т.е. в ту работу, ради которой он создан. Чем больше эта часть энергии, тем двигатель экономичнее.
Читать еще:  Шевроле авео 2009 технические характеристики двигателя

Результатом исследования является:

  • 1. Очень интересна история создания двигателей. Оказывается, долгие годы тепловые механизмы были лишь развлечением.
  • 2. Более глубокое понимание работы тепловых двигателей. При изучении работы двигателей мы убедились, что свойства их настолько разнообразны, что мы смогли исследовать лишь некоторые из них: паровая турбина и ДВС.
  • 3. Мы попробовали сконструировать простейшие модели тепловых двигателей, работающие на пару и ДВС.

Результатом исследования является:

1. Очень интересна история создания двигателей. Оказывается, долгие годы тепловые механизмы были лишь развлечением.

2. Более глубокое понимание работы тепловых двигателей. При изучении работы двигателей мы убедились, что свойства их настолько разнообразны, что мы смогли исследовать лишь некоторые из них: паровая турбина и ДВС.

3. Мы попробовали сконструировать простейшие модели тепловых двигателей, работающие на пару и ДВС.

Презентация по физике ТЕПЛОВЫЕ ДВИГАТЕЛИ — презентация

Презентация была опубликована 7 лет назад пользователемУченик ДОШ

Похожие презентации

Презентация на тему: » Презентация по физике ТЕПЛОВЫЕ ДВИГАТЕЛИ» — Транскрипт:

1 Министерство образования и науки Молодежи и спорта Украины ДОШ 112 Кировского района г. Донецк Презентация на тему: Выполнил: Учащийся 10-Б класса ОШ 112 г. Донецка Курносов Юрий Учитель Лукашова М.В. г. Донецк 2013г

2 Введение Виды тепловых двигателей Простейший тепловой двигатель Паровые машины Двигатель внутреннего сгорания Паровые и газовые турбины Реактивные двигатели Экологические проблемы Альтернативные источники энергии

3 Тепловым двигателем называют устройство, совершающее работу за счет использования внутренней энергии топлива. Все тепловые двигатели обладают общим свойством периодичностью действия (цикличностью), в результате чего рабочее тело периодически возвращается в исходное состояние.

4 Паровая машина Двигатель внутреннего сгорания Паровая и газовая турбины Реактивный двигатель

5 Джеймс Уатт Простейший тепловой двигатель был Изобретен в 17 веке Джеймсом Уаттом

6 Паровая машина тепловой двигатель внешнего сгорания, преобразующий энергию пара в механическую работу возвратно- поступательного движения поршня, а затем во вращательное движение вала. Первое известное устройство, приводимое в движение паром, было описано Героном Александрийским в первом столетии.

8 Двигатель внутреннего сгорания тепловой двигатель, который преобразовывает теплоту сгорания топлива в механическую работу. Первый практически пригодный газовый двигатель внутреннего сгорания был сконструирован французским механиком Этьеном Ленуаром ( ) в 1860 году. Мощность двигателя составляла 8,8 кВт (12 л. с.).

10 Паровая турбина тепловой двигатель, в котором энергия пара преобразуется в механическую работу. Газовая турбина, тепловой двигатель непрерывного действия, в лопаточном аппарате которого энергия сжатого я нагретого газа преобразуется в механическую работу на валу.

12 Реактивный двигатель двигатель, создающий необходимую для движения силу тяги посредством преобразования внутренней энергии топлива в кинетическую энергию реактивной струи рабочего тела. Реактивный двигатель был изобретен Гансом фон Охайном, выдающимся немецким инженером- конструктором и Фрэнком Уиттлом.

14 КПД теплового двигателя называют отношение работы, совершаемой двигателем, к количеству теплоты, полученному от нагревателя.

15 Сади Карно придумал тепловую машину с идеальным газом в качестве рабочего тела и рассчитал максимальный КПД. Реальный КПД всегда меньше идеального Температура нагревателя Температура холодильника

16 Паровая машина-10%-15% Двигатель внутреннего сгорания-20%-40% Паровая и газовая турбины-30%-40% Реактивный двигатель-10%-20%

17 * Загрязнение окружающей среды * Уменьшение запасов природных ископаемых * Парниковый эффект * Накопление в земле тяжелых металлов

19 Тепловые двигатели играют положительную роль в жизни и развитии человечества

Тепловые двигатели. КПД тепловых двигателей. 10-й класс

Разделы: Физика

Класс: 10

Тип урока: Урок изучения нового материала.

Цель урока: Разъяснить принцип действия теплового двигателя.

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.

– 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?

Читать еще:  Биполярный шаговый двигатель контроллер своими руками

(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

ТВОРЧЕСКИЙ ПРОЕКТ Разработка урока по теме: «Тепловые двигатели. КПД теплового двигателя. За и против…» по дисциплине «Физика»
методическая разработка по физике (10 класс) на тему

Подробный план-конспект открытого урока физики по Шадрикову, проведенный в группе по профессии «Повар, кондитер».

Скачать:

ВложениеРазмер
Открытый урок по физике45.99 КБ
презентация к уроку2.7 МБ

Предварительный просмотр:

Министерство образования и науки Российской Федерации

Федеральное государственное образовательное учреждение

дополнительного профессионального образования «Межрегиональный

институт повышения квалификации специалистов начального

Разработка урока по теме: «Тепловые двигатели. КПД теплового двигателя. За и против…» по дисциплине «Физика»

Выполнила: Хафизова Минзихан Габдулловна

Преподаватель ГАПОУ «Чистопольский многопрофильный колледж»

Руководитель: Бахтина Ирина Анатольевна

План — конспект урока

Тема урока: «Тепловые двигатели. КПД теплового двигателя. За и против…»

Методическая тема: «Использование инновационных технологий в деятельности преподавателя физики».

— разъяснить принцип действия теплового двигателя на примере работы

ДВС: карбюраторного и дизельного двигателей,

паровой турбины и реактивного двигателей;
— ознакомить с влиянием тепловых двигателей на окружающую среду;

— способы борьбы с отрицательным влиянием;

— научить выделять важные моменты, используя таблицу (за и против…)

воспитывающая:
— воспитывать интерес к предмету, умение видеть экологические проблемы, связанные с развитием техники.

развивающая:
— формировать логическое мышление посредством составления структурно-логических схем;
— содействовать развитию у учащихся умения самостоятельного приобретения знаний.

ОК 2. Организовывать собственную деятельность, исходя из цели и способов ее достижения, определенных руководителем.

ОК 3. Анализировать рабочую ситуацию, осуществлять текущий и итоговый контроль, оценку и коррекцию собственной деятельности, нести ответственность за результаты своей работы.

ОК 4. Осуществлять поиск информации, необходимой для эффективного выполнения профессиональных задач.

ОК 5. Использовать информационно-коммуникационные технологии в профессиональной деятельности.

ОК 6. Работать в команде, эффективно общаться с коллегами, руководством, клиентами.

ПК 1.5 Оформлять техническую документацию

Тип урока: Комбинированный

Вид урока: смешанный (беседа, самостоятельная работа, решение задач…)

Диалогический, эвристический, исследовательский метод ( организация самостоятельной работы; практические, проблемно-поисковые задания; мультимедийное сопровождение)

Межпредметные связи: физика, химия, математика

Первый и второй законы термодинамики, адиабатный процесс.

Материально-техническое дидактическое оснащение урока:

Плакаты, устройства различных ТД и их модели, компьютер, мультимедийный проектор, видеоролик «Тепловые двигатели и их применение», презентация.

  1. Организационный момент.
  2. Опрос учащихся по заданному на дом материалу ,
  3. Изучение нового учебного материала.
  1. Некоторые сведения из истории создания тепловых двигателей.
  2. Принцип действия тепловых двигателей.
  3. Принцип действия ДВС: карбюраторного и дизельного двигателей.
  4. Принцип действия паровой турбины и реактивного двигателя.
  5. КПД теплового двигателя.
  6. Цикл Карно. КПД машины Карно.
  7. Воздействие двигателей на окружающую среду.
  8. Способы борьбы с отрицательным влиянием
  1. Закрепление учебного материала :

1 .Анализ составленной структурно-логической схемы.

2.Решение задач по теме «КПД тепловых двигателей».

  1. Задание на дом .
  2. Рефлексия.
  3. Подведение итогов.

1.Организационный момент , включающий:

постановку цели, которая должна быть достигнута учащимися на данном этапе урока (что должно быть сделано учащимися, чтобы их дальнейшая работа на уроке была эффективной)

определение целей и задач, которых учитель хочет достичь на данном этапе урока;

описание методов организации работы учащихся на начальном этапе урока, настроя учеников на учебную деятельность, предмет и тему урока (с учетом реальных особенностей класса, с которым работает педагог) .

Цель: Подготовка учащихся к началу работы на уроке.

— проверка готовности учащихся к уроку

— проверка готовности доски, наглядного и дидактического материала.

Здравствуйте, ребята! Садитесь! Кто сегодня отсутствует? Ребята, вы готовы к уроку? Сегодняшний урок будет состоять из нескольких частей: проверка домашнего задания. Объяснение нового материала, закрепление изученного материала в виде составления структурно-логической схемы, решения задач…

Методы организации работы учащихся: словесный

Сегодня на уроке мы с вами познакомимся с новой и интересной темой, качественной темой, поскольку именно эта тема является ярким примером применения законов термодинамики. Кроме того, сегодня мы с вами продолжим работу над составлением структурно-логических схем (на доске уже начерчена пустая схема). (Слайд1)

А сейчас, начнем, как обычно, с проверки домашнего задания.

Цель: Подготовиться к работе на уроке.

2.Опрос учащихся по заданному на дом материалу , включающий:

определение целей, которые учитель ставит перед учениками на данном этапе урока (какой результат должен быть достигнут учащимися);

определение целей и задач, которых учитель хочет достичь на данном этапе урока;

описание методов, способствующих решению поставленных целей и задач;

описание критериев достижения целей и задач данного этапа урока;

определение возможных действий педагога в случае, если ему или учащимся не удается достичь поставленных целей;

описание методов организации совместной деятельности учащихся с учетом особенностей класса, с которым работает педагог;

описание методов мотивирования (стимулирования) учебной активности учащихся в ходе опроса;

описание методов и критериев оценивания ответов учащихся в ходе опроса. Проверка домашнего задания

Цель: Установление правильности выполнения домашнего задания учащимися.

— выявление уровня знаний учащихся по теме. определение ошибок в знаниях, их причины и ликвидация.

Методы решения задач:

— словесный (ответить на вопросы)

— упражнения (выполнение задания на доске)

Критерии достижения целей:

— наличие ошибок в ответе

— работа с учебником

Совместной деятельности учащихся на данном этапе нет.

— метод взаимной проверки (один учащийся отвечает, другой его проверяет)

— создание ситуаций успеха (индивидуальный подбор заданий разного уровня сложности

( Перед диктантом проверка готовности и фронтальный опрос по вопросам из диктанта (Слайд 2-6 немного вспомним ) ).

Вопросы к физическому диктанту:

1.Процесс, при котором один из макроскопических параметров остается неизменным, называется — …

2.Запишите первое начало термодинамики.

3.В чем физический смысл первого начала термодинамики

4.Запишите первый закон термодинамики для изохорного процесса;

5.Запишите первый закон термодинамики для изотермического процесса;

6.Дайте определение адиабатному процессу

7.Запишите первый закон термодинамики для адиабатного процесса

8.Сформулируйте второе начало термодинамики в формулировке Клаузиуса.

Цель: Показать выполнение домашнего задания, получить оценку своей работе

Самооценка – используя критерии, дать оценку своей деятельности

7-8 правильных ответов – оценка «5»

5-6 правильных ответов – оценка «4»

3-4 правильных ответа – оценка «3»

0-2 правильных ответов– оценка «2»

2.(∆U = Q+A — Изменение внутренней энергии системы при ее переходе из одного состояния в другое равно сумме количества теплоты, подведенного системе извне, и работы внешних сил, действующих на нее).

3.(в том, что вечный двигатель создать невозможно!)

4.(При изохорном процессе объем газа остается постоянным, поэтому газ не совершает работу. Изменение внутренней энергии газа происходит благодаря теплообмену с окружающими телами — ∆U = Q).

5.(При изотермическом процессе температура постоянна, поэтому внутренняя энергия не изменяется. Количество теплоты, переданное газу от нагревателя, полностью расходуется на совершение работы — Q=A).

6.(процесс, при котором отсутствует теплообмен);

7.(Адиабатный процесс – термодинамический процесс в теплоизолированной системе — A=-∆U ).

8. (В циклически действующем тепловом двигателе невозможно преобразовать все количество теплоты, полученное от нагревателя, в механическую работу.

Объяснение нового учебного материала. Данный этап предполагает:

постановку конкретной учебной цели перед учащимися (какой результат должен быть достигнут учащимися на данном этапе урока);

определение целей и задач, которые ставит перед собой учитель на данном этапе урока;

изложение основных положений нового учебного материала, который должен быть освоен учащимися (на основе содержания данного пункта эксперт выносит суждение об уровне владения педагогом предметным материалом);

описание форм и методов изложения (представления) нового учебного материала;

описание основных форм и методов организации индивидуальной и групповой деятельности учащихся с учетом особенностей класса, в котором работает педагог;

описание критериев определения уровня внимания и интереса учащихся к излагаемому педагогом учебному материалу;

описание методов мотивирования (стимулирования) учебной активности учащихся в ходе освоения нового учебного материала;

Цель: Ф ормирование знаний о тепловых двигателях, видах тепловых двигателей, КПД тепловых двигателей, воздействие ТД на окружающую среду, меры борьбы с вредным воздействием ТД на все живое на земле.

— дать понятие о ТД;

— научить учащихся различать виды двигателей;

— вычислять КПД ТД;

— исследовать воздействие ТД на окружающую среду;

— мотивировать учащихся найти возможности выхода из экологического кризиса.

Методы изложения нового материала:

— рассказ учителя (объяснение нового материала)

— демонстрация (показ презентации, моделей ТД)

Критерии определения уровня внимания:

— высокий (дети активны)

— средний (дети отвлекаются)

— низкий (дети не заинтересованы)

— метод поощрения (похвала учителем ребёнка)

Итак, мы с Вами на прошлых уроках изучили первый закон термодинамики и его применение к изопроцессам, рассмотрели новый процесс – АДИАБАТНЫЙ. Еще раз, скажите, пожалуйста, что это за процесс?
Чем он характеризуется?
Назовите, пожалуйста, самый яркий пример адиабатного процесса в технике.

Совершенно верно. Двигатель Дизеля или дизель относится к тепловым двигателям. Сегодняшний урок мы посвятим изучению тепловых двигателей, их применению и КПД. Тепловой двигатель. (Слайд 8-9)

Цель: Получить знания о тепловых двигателях, видах тепловых двигателей, КПД тепловых двигателей, воздействие ТД на окружающую среду, меры борьбы с вредным воздействием ТД на все живое на земле.

Исследовать воздействие ТД и найти способы устранения Экологического кризиса для всего человечества

Методы организации деятельности учащихся:

— частично-поисковый (изучение ТД, видов ТД, воздействие ТД на окружающую среду)

голоса
Рейтинг статьи
Ссылка на основную публикацию
ВсеИнструменты
Adblock
detector