Презентация на тему Тепловые двигатели. Термодинамические циклы. Цикл Карно

Содержание

2. План урока1. Принципы действия тепловых двигателей.2. Роль холодильника и нагревателя.3. КПД теплового двигателя.4. Цикл Карно.
3. Тепловые двигатели.Тепловым двигателем называется устройство, способное превращать
4. Рабочий цикл ТДКруговой процесс на диаграмме (p, V).
5. Тепловые резервуарыОбщее свойство всех круговых процессов состоит
6. КПД теплового двигателяПри обходе цикла рабочее тело
7. Модель. Термодинамические циклы
8. Энергетическая схема тепловой машины:1 – нагреватель; 2
9. Примеры реальных тепловых цикловЦиклы карбюраторного двигателя внутреннего сгорания (1) и дизельного двигателя (2)
10. Цикл С.Карно (1824 г.)Полная работа A, совершаемая газом
11. Цикл С.Карно (1824 г.)Из первого закона термодинамики, работа
12. Скачать презентацию
13. Похожие презентации

План урока1. Принципы действия тепловых двигателей.2. Роль холодильника и нагревателя.3. КПД теплового двигателя.4. Цикл Карно.

Главная
Физика
Тепловые двигатели. Термодинамические циклы. Цикл Карно

Тепловые двигатели. Термодинамические циклы. Цикл Карно ГОУ СОШ № 625Н.М.Турлакова

План урока1. Принципы действия тепловых двигателей.2. Роль холодильника и нагревателя.3. КПД теплового двигателя.4. Цикл Карно.

Тепловые двигатели.Тепловым двигателем называется устройство, способное превращать полученное количество теплоты в механическую

Рабочий цикл ТДКруговой процесс на диаграмме (p, V). abc – кривая расширения, cda

Тепловые резервуарыОбщее свойство всех круговых процессов состоит в том, что их невозможно

КПД теплового двигателяПри обходе цикла рабочее тело возвращается в первоначальное состояние, следовательно,

Энергетическая схема тепловой машины:1 – нагреватель; 2 – холодильник; 3 – рабочее

Примеры реальных тепловых цикловЦиклы карбюраторного двигателя внутреннего сгорания (1) и дизельного двигателя (2)

Цикл С.Карно (1824 г.)Полная работа A, совершаемая газом за цикл, равна сумме работ

Цикл С.Карно (1824 г.)Из первого закона термодинамики, работа газа при адиабатическом расширении (или

Домашнее задание§ 82. Принцип действия тепловых двигателейУпр.15 (11, 12)Использованы материалы диска«Открытая физика»

Слайды презентации

Слайд 2 План урока
1. Принципы действия тепловых двигателей.
2. Роль холодильника

и нагревателя.
3. КПД теплового двигателя.
4. Цикл Карно.

Слайд 3 Тепловые двигатели.
Тепловым двигателем называется устройство, способное превращать полученное

Тепловые двигатели.Тепловым двигателем называется устройство, способное превращать полученное количество теплоты в

количество теплоты в механическую работу.
Механическая работа в тепловых

двигателях производится в процессе расширения некоторого вещества, которое называется рабочим телом.
Реально существующие тепловые двигатели (паровые машины, двигатели внутреннего сгорания и т. д.) работают циклически.

Слайд 4 Рабочий цикл ТД
Круговой процесс на диаграмме (p, V). abc

Рабочий цикл ТДКруговой процесс на диаграмме (p, V). abc – кривая расширения,

– кривая расширения, cda – кривая сжатия. Работа A

в круговом процессе равна площади фигуры abcd

Слайд 5 Тепловые резервуары
Общее свойство всех круговых процессов состоит в

Тепловые резервуарыОбщее свойство всех круговых процессов состоит в том, что их

том, что их невозможно провести, приводя рабочее тело в

тепловой контакт только с одним тепловым резервуаром. Их нужно, по крайней мере, два. Тепловой резервуар с более высокой температурой называют нагревателем, а с более низкой – холодильником. Совершая круговой процесс, рабочее тело получает от нагревателя некоторое количество теплоты Q1 > 0 и отдает холодильнику количество теплоты Q2 < 0. Полное количество теплоты Q, полученное рабочим телом за цикл, равно Q = Q1 + Q2 = Q1 – |Q2|.

Слайд 6 КПД теплового двигателя
При обходе цикла рабочее тело возвращается

КПД теплового двигателяПри обходе цикла рабочее тело возвращается в первоначальное состояние,

в первоначальное состояние, следовательно, изменение его внутренней энергии равно

нулю (ΔU = 0). Согласно первому закону термодинамики, ΔU = Q – A = 0.
Отсюда следует: A = Q = Q1 – |Q2|.
Работа A, совершаемая рабочим телом за цикл, равна полученному за цикл количеству теплоты Q. Отношение работы A к количеству теплоты Q1, полученному рабочим телом за цикл от нагревателя, называется коэффициентом полезного действия η тепловой машины:

Слайд 7 Модель. Термодинамические циклы

Слайд 8 Энергетическая схема тепловой машины:
1 – нагреватель; 2 –

Энергетическая схема тепловой машины:1 – нагреватель; 2 – холодильник; 3 –

холодильник; 3 – рабочее тело, совершающее круговой процесс. Q1 > 0,

A > 0, Q2 < 0; T1 > T2

Слайд 9 Примеры реальных тепловых циклов
Циклы карбюраторного двигателя внутреннего сгорания

(1) и дизельного двигателя (2)

Слайд 10 Цикл С.Карно (1824 г.)
Полная работа A, совершаемая газом за

Цикл С.Карно (1824 г.)Полная работа A, совершаемая газом за цикл, равна сумме

цикл, равна сумме работ на отдельных участках: A = A12 + A23 + A34 + A41.
На

диаграмме (p, V) эта работа равна площади цикла.

Слайд 11 Цикл С.Карно (1824 г.)
Из первого закона термодинамики, работа газа

Цикл С.Карно (1824 г.)Из первого закона термодинамики, работа газа при адиабатическом расширении

при адиабатическом расширении (или сжатии) равна убыли ΔU его

внутренней энергии. Для 1 моля газа A = –ΔU = –CV (T2 – T1),
где T1 и T2 – начальная и конечная температуры газа.
Работы, совершенные газом на двух адиабатических участках цикла Карно, одинаковы по модулю и противоположны по знакам A23 = –A41.
По определению, коэффициент полезного действия η цикла Карно есть
С. Карно выразил коэффициент полезного действия цикла через температуры
нагревателя T1 и холодильника T2: