Слайд 2
1. Беспорядочное движение частиц, из которых состоит тело,
называется…
2. Энергия движения и взаимодействия частиц, из которых
состоит тело, называется…
3. Перечислите способы изменения внутренней энергии
4. В каких единицах измеряется внутренняя энергия?
5. Устройство, преобразующее внутреннюю энергию в механическую называется
Физический диктант
Слайд 3
Самопроверка.
Каждый правильный ответ – один балл.
тепловым
движением частиц.
внутренней энергией.
работа, теплопередача.
Джоуль.
тепловым двигателем.
Слайд 4
Работа газа и пара при расширении.
Нагреваем пар.
Внутренняя энергия
пара увеличилась.
Слайд 5
Пар, расширяясь,
совершил работу.
Внутренняя энергия пара
превратилась в кинетическую
энергию
поршня.
Так был изобретён 1 тепловой двигатель
(Джеймс Уатт -
1768г.)
Слайд 6
Тепловые двигатели – машины, в которых внутренняя энергия
топлива превращается в механическую энергию.
Слайд 7
Виды тепловых двигателей:
Двигатель внутреннего сгорания
Паровая машина
Паровая турбина
Газовая турбина
Реактивный
двигатель
Слайд 8
Двигатель внутреннего сгорания –
самый распространённый тепловой двигатель
Топливо
в нём сгорает
прямо в цилиндре,
внутри самого двигателя.
Слайд 9
Двигатель внутреннего сгорания.
На сегодняшний день двигатель внутреннего сгорания
(ДВС) - основной тип двигателя, который широко применяется в
автомобильной индустрии . Многофункциональный тепловой агрегат, который при помощи химических реакций и законов физики преобразует химическую энергию топливной смеси в механическую силу (работу).
Двигатели внутреннего сгорания различаются по типу топлива, они бывают:
Бензиновыми.
Дизельными.
А также газовыми и спиртовыми.
Слайд 10
Первый, кто изобрёл ДВС был:
1876 год- Николас Отто,
спустя 14 лет после теоретического обоснования работы 4-х цилиндрового
двигателя Рохасом, создал рабочую модель известную, как «цикл Отто», цикл с воспламенением от искрового заряда.
Слайд 11
1 такт ДВС:
ВПУСК
При повороте двигателя в начале
первого такта
поршень движется
вниз. Объём над поршнем увеличивается.
К концу такта цилиндр
заполняется
горючей смесью,
клапан 1 закрывается.
1
Слайд 12
2 такт:
СЖАТИЕ
Поршень движется вверх и сжимает горючую смесь.
Сжатая горючая смесь воспламеняется и быстро сгорает.
Слайд 13
3 такт:
РАБОЧИЙ ХОД
Образующиеся газы давят на поршень и
толкают его вниз. Двигатель совершает работу.
Слайд 14
4 такт:
ВЫПУСК
Через открытый 2 клапан выходят продукты сгорания.
Поршень движется вверх.
2
Слайд 15
Плюсы и минусы ДВС.
К преимуществам поршневого
двигателя внутреннего сгорания можно отнести:
Универсальность (применение на различных транспортных
средствах).
Высокий уровень автономной работы.
Компактные размеры.
Способность к быстрому запуску.
Небольшой вес.
Возможность работы с различными видами топлива.
Кроме "плюсов" имеет двигатель внутреннего сгорания и ряд серьезных недостатков, среди которых:
Высокая частота вращения коленвала.
Большой уровень шума.
Слишком большой уровень токсичности в выхлопных газах.
Маленький КПД (40 %).
Небольшой ресурс службы.
Слайд 16
Паровая машина
Первые универсальные действующие паровые машины были построены
английским изобретателем Джеймсом Уаттом и русским изобретателем Иваном Ивановичем
Ползуновым.
Слайд 17
Паровые двигатели были установлены и приводили в движение
большую часть паровозов в период начала 1800 и вплоть
до 1950 годов прошлого века. Хочется отметить, что принцип работы этих двигателей всегда оставался неизменным, несмотря на изменение их конструкции и габаритов.
На анимированной иллюстрации приведен принцип работы парового двигателя.
Слайд 18
Первый паровоз был сконструирован в 1803 г.
английским
изобретателем Ричардом Тревитиком.
Он назывался «Поймай меня, кто может!»,
и развивал
скорость до 30 км/час.
Первые паровозы
Слайд 19
1 паровоз в России
Отец и сын Черепановы -
русские изобретатели, самоучки, создали первый паровоз (1834г)
Слайд 20
Больше века паровозы
служили человеку.
Паровозы использовали
как для перевозки пассажиров,
так и грузов.
Слайд 21
Паровая турбина
Пар или нагретый до высокой
температуры
газ вращает вал
двигателя без помощи поршня,
шатуна и коленчатого
вала.
Слайд 22
История
1500 – Леонардо да Винчи нарисовал схему
гриля, который
использует
принцип газовой турбины
1903 – Норвежец Аегидиус Еллинг создал первую
работающую газовую
турбину, которая использовала
вращающийся компрессор и турбину и
выдавала полезную работу.
Слайд 23
Газовая турбина — это тепловой двигатель непрерывного действия,
преобразующий энергию газа в механическую работу на валу газовой
турбины. В отличие от поршневого двигателя, в газовотурбинном двигателе процессы происходят в потоке движущегося газа. Качество газовой турбины характеризуется эффективностью КПД, то есть соотношением работы, снимаемой с вала, к располагаемой энергии газа перед турбиной
Слайд 24
Газовая турбина состоит из дисков турбины и компрессора,
установленных на одном валу. Турбина работает так: воздух нагнетается
компрессором в камеру сгорания турбины, куда затем впрыскивается жидкое горючее. Горючая смесь сгорает при очень высокой температуре, газы расширяются, устремляются к выхлопному отверстию, по пути попадают на лопатки турбины и приводят их во вращение.
Слайд 25
Применение
В настоящее время газовые турбины применяют в качестве
главных двигателей морских транспортных судов.
В отдельных случаях газовые
турбины малой мощности применяют в качестве привода насосов, аварийных электрогенераторов, вспомогательных надувочных компрессоров и др.
Особый интерес представляют газовые турбины как главные двигатели для судов с подводными крыльями и судов на воздушной подушке.
Газовые турбины также используются в локомотивах и танках.
Слайд 26
Ракетный двигатель используется для запуска ракет в космос.
Слайд 27
Преимущества газотурбинных двигателей
Возможность получения большего количества пара при
работе (в отличие от поршневого двигателя)
В сочетании с паровым
котлом и паровой турбиной более высокий КПД по сравнению с поршневым двигателем. Отсюда - использование их в электростанциях.
Перемещение только в одном направлении, с намного меньшей вибрацией, в отличие от поршневого двигателя.
Меньшее количество движущихся частей, чем у поршневого двигателя.
Существенно меньше выбросов вредных веществ по сравнению с поршневыми двигателями
Низкая стоимость и потребление смазочного масла.
Слайд 28
Недостатки газотурбинных двигателей
Стоимость намного выше, чем у аналогичных
по размерам поршневых двигателей, поскольку материалы применяемые в турбине
должны иметь высокую жаростойкость и жаропрочность, а также высокую удельную прочность. Машинные операции также более сложные;
При любом режиме работы имеют меньший КПД , чем поршневые двигатели. Требуют дополнительной паровой турбины для повышения КПД.
Низкий механический и электрический КПД (потребление газа более чем в 1.5 раза больше на 1 кВтЧ электроэнергии по сравнению с поршневым двигателем)
Резкое снижение КПД на малых нагрузках (в отличие от поршневого двигателя)
Необходимость использования газа высокого давления, что обуславливает необходимость применения дожимных компрессоров с дополнительным расходом энергии и падением общей эффективности системы.
Слайд 29
КПД-величина, которая показывает как эффективно используется производимая энергия.
Слайд 30
Формула определения КПД теплового двигателя
Где Ап – полезная
работа
Q1 – кол-во теплоты, полученное от нагревателя
Q2 – кол-во
теплоты, отданное холодильнику
Q1 - Q2 -кол-во теплоты, которое пошло на совершение работы
∙100%
Слайд 33
Автомобили играют решающую роль в загрязнении атмосферы
Слайд 34
Вывод :
Необходимо создавать и использовать двигатели с
высоким КПД.
2. Применять двигатели, которые не оказывали бы вредного
воздействия на окружающую среду.
3. Создание экологически чистого топлива.
Слайд 35
1.Какое из перечисленных ниже утверждений является
определением КПД механизма?
А) произведение полезной работы на полную работу.
Б) отношение полезной работы к полной работе.
В) отношение полной работы к полезной.
Г) отношение работы ко времени, за которое она была совершена.
2.С помощью машины совершена полезная работа А2, полная работа при этом была равна А1. Какое из приведённых ниже выражений определяет коэффициент полезного действия машины?
А) А1+А2. Б) А1-А2. В) А2-А1. Г) А2/А1.
Проверь себя:
Слайд 36
3.КПД паровой турбины равен 30%. Это означает, что…
А)…30%
энергии, выделившейся при полном сгорании топлива, идёт на совершение
полезной работы.
Б)…70% энергии, выделившейся при полном сгорании топлива, идёт на совершение полезной работы.
В)…30% энергии, выделившейся при полном сгорании топлива, преобразуется во внутреннюю энергию деталей двигателя.
Г)…30% энергии, выделившейся при полном сгорании топлива, преобразуется во внутреннюю энергию пара.
Проверь себя:
Слайд 37
4. В тепловых двигателях…
А)…механическая энергия полностью превращается во
внутреннюю энергию.
Б)…внутренняя энергия топлива полностью превращается в механическую энергию.
В)…внутренняя
энергия топлива частично превращается в механическую энергию.
Г)…механическая энергия частично превращается во внутреннюю энергию.
5.КПД паровой машины меньше КПД двигателя внутреннего сгорания (ДВС). Это объясняется тем, что:
А)…удельная теплота сгорания угля меньше удельной теплоты сгорания бензина.
Б)…температура пара меньше температуры горючей смеси в ДВС.
В)…давление пара меньше давления горючей смеси в ДВС.
Г)…плотность пара меньше плотности горючей смеси.
