Презентация к уроку

Принцип действия тепловых двигателей. КПД

Идея создания тепловых двигателей состоит в превращении части внутренней энергии топлива в механическую энергию других тел:

внутренняя энергия топлива при сгорании этого топлива преобразуется во внутреннюю энергию высокотемпературного газа, которая при расширении газа частично превращается в механическую работу.

ПРИМЕРЫ:

- выстрел ружья: сгорание пороха, работа газа по выталкиванию пули из гильзы и ствола;

- нагревание пробирки с водой и вылет пробки: получение высокоэнергетического пара, работа пара при расширении по выталкиванию пробки.

• Тепловой двигатель – это устройство для превращения внутренней энергии топлива в механическую.

Разные двигатели устроены по - разному, но у всех есть общие элементы:

1. объект, который совершает работу – рабочее тело;

2. элемент по преобразованию внутренней энергии топлива в энергию газа – нагреватель;

3. не вся энергия газа превращается в работу, часть её отдаётся холодильнику.

• С теоретической точки зрения процесс, в котором участвует термодинамическая система, должен быть круговым, т.е. система должна возвращаться в первоначальное состояние.

• Идеальный термодинамический цикл теплового двигателя впервые в 1824 г. предложил французский учёный Сади Карно.

1. Газ изотермически расширяется при температуре. Совершается работа, равная количеству теплоты, полученному от нагревателя.

2. Газ адиабатно расширяется. Совершается работа за счёт убыли внутренней энергии газа.

3. Газ изотермически сжимается, работа совершается внешними силами. Но внутренняя энергия газа не изменяется. Газ отдаёт холодильнику количество теплоты, равное работе внешних сил.

4. Для завершения цикла газ адиабатно сжимают. Внешние силы совершают работу. Температура газа растёт, т.к. теплообмен с внешней средой исключён.

Диаграмма распределения энергии в карбюраторном двигателе внутреннего сгорания