Коэффициент полезного действия (КПД) тепловых двигателей

Развитие техники зависит от умения использовать громадные запасы внутренней энергии. Использовать эту энергию - это значит совершать за ее счет полезную работу. Рассмотрим источники, которые совершают работу за счет внутренней энергии.

Тепловой двигатель - устройство, преобразующее внутреннюю энергию топлива в механическую энергию

Вся ли тепловая энергия превращается в тепловых двигателях в механическую энергию?
Любой тепловой двигатель превращает в механическую энергию только часть той энергии, которая выделяется топливом.
Для характеристики экономичности различных двигателей введено понятие КПД (коэффициент полезного действия) двигателя.

Основные части теплового двигателя
Нагреватель
рабочее
тело
холодильник
Передает количество теплоты Q1 рабочему телу
Q1
Q2
Совершает работу:
Потребляет часть полученного количества теплоты Q2

КПД замкнутого цикла
Q1 – количество теплоты полученное от нагревания Q1>Q2
Q2 - количество теплоты отданное холодильнику
Q 2
A’ = Q 1- |Q 2| - работа совершаемая двигателем за цикл η < 1

Цикл C. Карно
T1 – температура нагревания
Т2 – температура холодильника

Паровой
двигатель
Паровая
турбина
Двигатель
внутреннего
сгорания
Дизельный
двигатель
Газовая
турбина
Реактивный
двигатель
Виды тепловых двигателей

Характеристики тепловых двигателей

КПД теплового двигателя
η = (А / Q1 ) 100%
η = А п/ Аз
η = А п/ Аз
η = А п/ Аз
ηη = ( Q1-Q2 / Q1 ) 100%
η< 1 ВСЕГДА! η< 100%
Почему?

Один из учеников при решении получил ответ, что КПД теплового двигателя равен 200%. Правильно ли решил ученик задачу?
КПД теплового двигателя 45%. Что означает это число?
Качественные задачи:

Нет. КПД теплового двигателя не может быть равен 200%, т. к. он всегда η< 100%.
КПД теплового двигателя 45% означает, что только 45% от теплоты, переданной рабочему телу (газу), идет на совершение полезной работы.
Ответы:

1.Тепловой двигатель за цикл получает от нагревателя энергию, равную 1000 Дж, и отдаёт холодильнику энергию 800 Дж. Чему равен КПД теплового двигателя?
Задачи:

1.Тепловой двигатель за цикл получает от нагревателя энергию, равную 1000 Дж, и отдаёт холодильнику энергию 800 Дж. Чему равен КПД теплового двигателя?
Решение:
= ( Q1-Q2 / Q1 ) 100%= ( 1000-800 / 1000) 100%
= 20%