презентация к уроку: Тепловые двигатели
презентация к уроку по физике (10 класс) на тему

Слайд 1

Тепловые двигатели Презентация к уроку в 10 классе учителя физики ГБОУ СОШ №339 Невского района Санкт-Петербурга Кузьмичева Олега Вадимовича

Слайд 2

Тепловой двигатель – это устройство, совершающее работу за счет использования в нутренней энергии, тепловая машина, превращающая тепло в механическую энергию, использует зависимость теплового расширения вещества от температуры. Примеры тепловых машин: 1.Двигатель внутреннего сгорания (ДВС ) а) карбюраторный двигатель б) дизельный двигатель в) реактивный двигатель 2.Паровые и газовые турбины.

Слайд 3

Кто и когда построил Конец 18 века – построены первые паровые машины. 1774 год – английским изобретателем Джеймсом Уаттом построена первая универсальная паровая машина. С 1775 по 1785 г. – фирмой Уатта построено 56 паровых машин. С 1785 по 1795г. – той же фирмой поставлено уже 144 такие машины.

Слайд 4

Тепловая машина Дж. Уатта

Слайд 5

Первые тепловые двигатели Кто и когда изобрёл? Деви Папин – английский физик, один из изобретателей парового двигателя. 1680г. – изобрёл паровой котёл 1681г. – Снабдил его предохранительным клапаном 1690г. – Первым использовал пар для поднятия поршня и описал замкнутый термодинамический цикл парового двигателя. 1707г. – Представил описание своего двигателя

Слайд 6

Машина Папина

Слайд 7

Первый паровой автомобиль 1770 г. Жан Кюньо – французский инженер, построил первую самодвижущуюся тележку, предназначенную для передвижения артиллерийских орудий

Слайд 8

Первые повозки Николя Жозефа Кюньо

Слайд 10

Младший брат паровоза 1803 г. – Английский изобретатель Ричард Тревитик сконструировал первый паровоз. Через 5 лет Тревитик построил новый паровоз . он развивал скорость до 30 км/ч 1816г. – Не имея поддержки, Тревитик разорился и уехал в Южную Америку

Слайд 12

Решающая роль 1781-1848 г. – Английский конструктор и изобретатель Джордж Стефенсон 1814г. – Начал заниматься строительством паровозов. 1823 г. – Основал первый в мире паровозостроительный завод 1829г. – На соревновании лучших локомотивов первое место занял паровоз Стефенсона «Ракета». Его мощность составляла 13 л.с., а скорость 47 км/ч.

Слайд 14

Двигатель внутреннего сгорания 1860г. – Французским механиком Ленуаром был изобретён двигатель внутреннего сгорания 1878 г. – Немецким изобретателем Отто сконструирован четырёхтактный двигатель внутреннего сгорания . 1825 г. – Немецким изобретателем Даймлером был создан бензиновый двигатель внутреннего сгорания Примерно в то же время Бензиновый двигатель был разработан Костовичем в России.

Слайд 16

Двигатели Дизеля 1896г. – Немецкий инженер Рудольф Дизель сконструировал двигатель внутреннего сгорания в котором сжималась не горючая смесь, а воздух. Это наиболее экономичные тепловые двигатели 1)работают на дешёвых видах топлива 2) имеют КПД 31-44 % 29 сентября 1913г. сел на пароход, отправлявшийся в Лондон. Наутро его в каюте не нашли. Считается, что он покончил с собой, бросившись ночью в воды Ла-Манша.

Слайд 17

Тепловые машины могут быть устроены различным образом, но в любой тепловой машине должно быть: рабочее вещество, или тело , которое в рабочей части машины совершает механическую работу, нагреватель , где рабочее вещество получает энергию холодильник отбирающий у рабочего тела тепло. Рабочим веществом может быть водяной пар или газ.

Слайд 18

Рабочее тело Q 1 Q 2 Нагреватель Т 1 Холодильник Т 2 Основные части тепловой машины. A = Q 1 – Q 2 A = Q 1 – Q 2 A = Q 1 – Q 2 A = Q 1 – Q 2 A = Q 1 – Q 2 A = Q 1 – Q 2 A = Q 1 – Q 2 A = Q 1 – Q 2 A = Q 1 – Q 2 A = Q 1 – Q 2

Слайд 19

КПД теплового двигателя (машины) Коэффициентом полезного действия теплового двигателя (КПД) называется отношение работы, совершаемой двигателем, к количеству теплоты, полученному от нагревателя: Коэффициент полезного действия любого теплового двигателя меньше единицы и выражается в процентах. Невозможность превращения всего количества теплоты, полученного от нагревателя, в механическую работу является платой за необходимость организации циклического процесса и следует из второго закона термодинамики .

Слайд 20

Цикл Карно. КПД идеального теплового двигателя Наибольшим КПД при заданных температурах нагревателя T нагр и холодильника T хол обладает тепловой двигатель, где рабочее тело расширяется и сжимается по циклу Карно график которого состоит из двух изотерм (2–3 и 4–1) и двух адиабат (3–4 и 1–2).

Слайд 21

В реальных тепловых двигателях КПД определяют по экспериментальной механической мощности N двигателя и сжигаемому за единицу времени количеству топлива. Так, если за время t сожжено топливо массой m и удельной теплотой сгорания q , то Для транспортных средств справочной характеристикой часто является объем V сжигаемого топлива на пути s при механической мощности двигателя N и при скорости ʋ . В этом случае, учитывая плотность r топлива, можно записать формулу для расчета КПД :

Слайд 22

Коэффициент полезного действия некоторых тепловых машин. Карбюраторный двигатель 25% Дизельный двигатель 38% Реактивный двигатель 30% Паровая турбина 25% Газовая турбина 55%

Слайд 23

Экологические последствия работы тепловых двигателей Интенсивное использование тепловых машин на транспорте и в энергетике (тепловые и атомные электростанции) ощутимо влияет на биосферу Земли. Хотя о механизмах влияния жизнедеятельности человека на климат Земли идут научные споры, многие ученые отмечают факторы, благодаря которым может происходить такое влияние:

Слайд 24

1. Парниковый эффект – повышение концентрации углекислого газа (продукт сгорания в нагревателях тепловых машин) в атмосфере. Углекислый газ пропускает видимое и ультрафиолетовое излучение Солнца, но поглощает инфракрасное излучение, идущее в космос от Земли. Это приводит к повышению температуры нижних слоев атмосферы, усилению ураганных ветров и глобальному таянию льдов. 2. Прямое влияние ядовитых выхлопных газов на живую природу (канцерогены, смог, кислотные дожди от побочных продуктов сгорания). 3. Разрушение озонового слоя при полетах самолетов и запусках ракет. Озон верхних слоев атмосферы защищает все живое на Земле от избыточного ультрафиолетового излучения Солнца. Экологические последствия работы тепловых двигателей