Тепловые двигатели. КПД тепловых двигателей

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.

Повторим

• -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.)

• -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.)

• Развитие техники зависит от умения использовать громадные запасы внутренней энергии. Использовать эту энергию - это значит совершать за ее счет полезную работу. Рассмотрим источники, которые совершают работу за счет внутренней энергии.

Передает количество теплоты Q 1 рабочему телу

Нагреватель

Q 1

Совершает работу

рабочее

тело

Q 2

Потребляет часть полученного количества теплоты Q 2

холодильник

Q 2 Q 2 - количество теплоты отданное холодильнику Q 2 1 A’ = Q 1 - |Q 2 | - работа совершаемая двигателем за цикл η " width="640"

КПД замкнутого цикла

Q 1 – количество теплоты полученное от нагревания Q 1 Q 2

Q 2 - количество теплоты отданное холодильнику

Q 2 1

A’ = Q 1 - |Q 2 | - работа совершаемая двигателем за цикл η

Цикл C . Карно

T 1 – температура нагревания

Т 2 – температура холодильника

Паровой

двигатель

Паровая

турбина

Двигатель

внутреннего

сгорания

Дизельный

двигатель

Газовая

турбина

Реактивный

двигатель

Виды тепловых двигателей

Эксплуатационные характеристики

КПД:

• Паровой двигатель – 8%
• Паровая турбина – 40%
• Газовая турбина – 25-30%
• Двигатель внутреннего сгорания – 18-24%
• Дизельный двигатель – 40- 44%
• Реактивный двигатель – 25%

Тепловые двигатели и охрана окружающей среды

Плюсы и минусы ТД

Достоинства:

Недостатки:

• Способствует экономическому развитию
• Создает комфортные условия
• Удовлетворяет потребности человека в быстром передвижении

• Загрязняет атмосферу
• Способствует повышению температуры окружающей среды
• Истощает природные ресурсы
• Негативно влияет на состояние здоровья человека

Альтернативные двигатели

• 1.Электрические
• 2.Двигатели работающие на энергии солнца и ветра

Пути решения экологических проблем

• 1.Использование альтернативного топлива.
• 2.Использование альтернативных двигателей.
• 3.Оздоровление окружающей среды.
• 4.Воспитание экологической культуры.

Ответы на тест

1) 1 6) 1

2) 3 7) 2

3) 2 8) 2

4) 1 9) 4

5) 2 10) 3

Рефлексия

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