Презентация на тему по физике Тепловые двигатели и их влияние на окружающую среду

косо,
Над взмахами валов, огни!
Пуды, бросая, как пригоршню,
В своем

разлете роковом
Спешите, яростные поршни,
Бороться с мертвым естеством!
Валерий Брюсов

преобразующее внутреннюю энергию топлива в механическую энергию.

- пароатмосферная машина Т.Ньюкомена для подъема воды из шахты
1763-1766

– паровой двигатель И.И.Ползунова
1784 – паровой двигатель Дж.Уатта
1865 – двигатель внутреннего сгорания Н.Отто
1871 – холодильная машина К.Линде
1897 – двигатель внутреннего сгорания Р.Дизеля (с самовоспламенением)

огнедействующей машины

«для заводских нужд»

на

изобретение второй модели

своей машины.

В 1782 г.

эта

замечательная машина, первая

универсальная паровая

машина «двойного действия»,

была построена.

газового двигателя с поршнем от авиационного мотора и ручным

стартером, работавшим на смеси бензина и воздуха.

Двигатель внутреннего сгорания Н.Отто

над созданием двигателя принципиально новой конструкции. В голову ему

приходит создание абсорбционного двигателя, работавшего на аммиаке, а в роли топлива должна была выступать специальная пудра, полученная из каменного угля.

Три основных элемента любого теплового двигателя:
1.Нагреватель, сообщающий

энергию рабочему телу.
2. Рабочее тело (газ или пар), совершающее работу.
3.Холодильник, поглощающий часть энергии от рабочего тела.

на свойстве газа или пара при расширении совершать работу.
В

процессе работы теплового двигателя периодически повторяются расширения и сжатия газа.
Расширения газа происходят самопроизвольно, а сжатия под действием внешней силы.

Холодильник. T₂

Рабочее тело

Q₁

Q₂

Q₁ - Q₂= A

Как работает тепловой двигатель?

– отношение работы, совершаемой двигателем за цикл,
к количеству

теплоты, полученной от нагревателя.

и инженер. Свои исследования он изложил в сочинении «размышления

о движущей силе огня и о машинах, способных развивать эту силу». Он предложил идеальную тепловую машину.

А₁₂ = Q₁

2

– 3 – адиабатное расширение
А ₂₃ = - ∆U₂₃

3 – 4 - изотермическое сжатие
A₃₄= A сж = Q₂

4 – 1 – адиабатное сжатие
A₄₁= ∆U₄₁

ЦИКЛ КАРНО – САМЫЙ ЭФФЕКТИВНЫЙ ЦИКЛ, ИМЕЮЩИЙ МАКСИМАЛЬНЫЙ КПД.

атрибут современной цивилизации.
С их помощью вырабатывается около 80

% электроэнергии.
Без тепловых двигателей (ДД, ДВС) невозможно представить современный транспорт.
Паротурбинные двигатели применяются на водном транспорте.
Газотурбинные - в авиации.
Ракетные двигатели используются в ракетно – космической технике.

ОКРУЖАЮЩУЮ СРЕДУ.

- бесполезные потери
20 % - полезно затраченная энергия:
3

% - освещение
4 % - преодоление сопротивления
4 % - работа силы трения колес
9 % - движение автомобиля

ТЕПЛОВЫХ МАШИН НА ОКРУЖАЮЩУЮ СРЕДУ СВЯЗАНО С ДЕЙСТВИЕМ РАЗЛИЧНЫХ

ФАКТОРОВ. ВО-ПЕРВЫХ, ПРИ СЖИГАНИИ ТОПЛИВА ИСПОЛЬЗУЕТСЯ КИСЛОРОД ИЗ АТМОСФЕРЫ, ВСЛЕДСТВИЕ ЧЕГО СОДЕРЖАНИЕ КИСЛОРОДА В ВОЗДУХЕ ПОСТЕПЕННО УМЕНЬШАЕТСЯ. ВО-ВТОРЫХ, СЖИГАНИЕ ТОПЛИВА СОПРОВОЖДАЕТСЯ ВЫДЕЛЕНИЕМ В АТМОСФЕРУ УГЛЕКИСЛОГО ГАЗА. В-ТРЕТЬИХ, ПРИ СЖИГАНИИ УГЛЯ И НЕФТИ АТМОСФЕРА ЗАГРЯЗНЯЕТСЯ АЗОТНЫМИ И СЕРНЫМИ СОЕДИНЕНИЯМИ, ВРЕДНЫМИ ДЛЯ ЗДОРОВЬЯ ЧЕЛОВЕКА. А АВТОМОБИЛЬНЫЕ ДВИГАТЕЛИ ЕЖЕГОДНО ВЫБРАСЫВАЮТ В АТМОСФЕРУ 2-3 ТОННЫ СВИНЦА.

– НЕ ЕДИНСТВЕННАЯ СТОРОНА ВОЗДЕЙСТВИЯ ТЕПЛОВЫХ ДВИГАТЕЛЕЙ НА ПРИРОДУ.

СОГЛАСНО ЗАКОНАМ ТЕРМОДИНАМИКИ ПРОИЗВОДСТВО ЭЛЕКТРИЧЕСКОЙ И МЕХАНИЧЕСКОЙ ЭНЕРГИИ В ПРИНЦИПЕ НЕ МОЖЕТ БЫТЬ ОСУЩЕСТВЛЕНО БЕЗ ОТВОДА В ОКРУЖАЮЩУЮ СРЕДУ ЗНАЧИТЕЛЬНЫХ КОЛИЧЕСТВ ТЕПЛОТЫ. ЭТО НЕ МОЖЕТ НЕ ПРИВОДИТЬ К ПОСТЕПЕННОМУ ПОВЫШЕНИЮ СРЕДНЕЙ ТЕМПЕРАТУРЫ НА ЗЕМЛЕ.

НА ОКРУЖАЮЩУЮ СРЕДУ *ОДИН ИЗ СПОСОБОВ УМЕНЬШЕНИЯ ПУТЕЙ

ЗАГРЯЗНЕНИЯ ОКРУЖАЮЩЕЙ СРЕДЫ СВЯЗАН С ИСПОЛЬЗОВАНИЕМ В АВТОМОБИЛЯХ ВМЕСТО КАРБЮРАТОРНЫХ БЕНЗИНОВЫХ ДВИГАТЕЛЕЙ ДИЗЕЛЕЙ, В ТОПЛИВО КОТОРЫХ НЕ ДОБАВЛЯЮТ СОЕДИНЕНИЯ СВИНЦА. *ПЕРСПЕКТИВНЫМИ ЯВЛЯЮТСЯ РАЗРАБОТКИ АВТОМОБИЛЕЙ, В КОТОРЫХ ВМЕСТО БЕНЗИНОВЫХ ДВИГАТЕЛЕЙ ПРИМЕНЯЮТСЯ ЭЛЕКТРОДВИГАТЕЛИ ИЛИ ДВИГАТЕЛИ, ИСПОЛЬЗУЮЩИЕ В КАЧЕСТВЕ ТОПЛИВА ВОДОРОД.

*В ИНСТИТУТЕ НЕФТЕХИМИЧЕСКОГО СИНТЕЗА ИМ. А.В. ТОПЧИЕВА

РАН РАЗРАБОТАНЫ НОВЕЙШИЕ ТЕХНОЛОГИИ ПРЕВРАЩЕНИЯ УГЛЕКИСЛОГО ГАЗА В МЕТАНОЛ (МЕТИЛОВЫЙ СПИРТ) И ДИМЕТИЛОВЫЙ ЭФИР, УВЕЛИЧИВАЮЩИЕ В 2-3 РАЗА ПРОИЗВОДИТЕЛЬНОСТЬ АППАРАТОВ ПРИ ЗНАЧИТЕЛЬНОМ УМЕНЬШЕНИИ ЭЛЕКТРОЭНЕРГИИ. ЗДЕСЬ БЫЛ СОЗДАН РЕАКТОР НОВОГО ТИПА, В КОТОРОМ ПРОИЗВОДИТЕЛЬНОСТЬ УВЕЛИЧЕНА В 2-3 РАЗА. ВВЕДЕНИЕ ЭТИХ ТЕХНОЛОГИЙ СНИЗИТ НАКОПЛЕНИЕ УГЛЕКИСЛОГО ГАЗА В АТМОСФЕРЕ И ПОМОЖЕТ НЕ ТОЛЬКО СОЗДАТЬ АЛЬТЕРНАТИВНОЕ СЫРЬЁ ДЛЯ СИНТЕЗА МНОГИХ ОРГАНИЧЕСКИХ СОЕДИНЕНИЙ, ОСНОВОЙ ДЛЯ КОТОРЫХ СЕГОДНЯ СЛУЖИТ НЕФТЬ, НО И РЕШИТЬ УПОМЯНУТЫЕ ВЫШЕ ЭКОЛОГИЧЕСКИЕ ПРОБЛЕМЫ.

ТЕ СИЛЫ ПРИРОДЫ, КОТОРЫЕ СУМЕЛИ ОТКРЫТЬ И ПОКОРИТЬ»

Ф. ЖОЛИО – КЮРИ.

возможности и одновременно является наиболее сильным фактором разрушения природы.