Коэффициент полезного действия (КПД) тепловых двигателей

Содержание

Слайд 2

Развитие техники зависит от умения использовать громадные запасы внутренней энергии. Использовать эту

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.

Слайд 3

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

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

Слайд 4

Вся ли тепловая энергия превращается в тепловых двигателях в механическую энергию?
Любой тепловой

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

Слайд 5

Основные части теплового двигателя

Нагреватель

рабочее
тело

холодильник

Передает количество теплоты Q1 рабочему телу

Q1

Q2

Совершает работу:

Основные части теплового двигателя Нагреватель рабочее тело холодильник Передает количество теплоты Q1

Потребляет часть полученного количества теплоты Q2

Слайд 6

КПД замкнутого цикла

Q1 – количество теплоты полученное от нагревания Q1>Q2
Q2 - количество

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

Слайд 7

Цикл C. Карно

T1 – температура нагревания
Т2 – температура холодильника

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

Слайд 8

Паровой
двигатель

Паровая
турбина

Двигатель
внутреннего
сгорания

Дизельный
двигатель

Газовая
турбина

Реактивный
двигатель

Виды тепловых двигателей

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

Слайд 9

Характеристики тепловых двигателей

Характеристики тепловых двигателей

Слайд 10

КПД теплового двигателя

η = (А / Q1 ) 100%

η = А п/

КПД теплового двигателя η = (А / Q1 ) 100% η =
Аз

η = А п/ Аз

η = А п/ Аз

ηη = ( Q1-Q2 / Q1 ) 100%

η< 1 ВСЕГДА! η< 100%

Почему?

Слайд 11

Один из учеников при решении получил ответ, что КПД теплового двигателя равен

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:

Слайд 12

Нет. КПД теплового двигателя не может быть равен 200%, т. к. он

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:

Слайд 13

1.Тепловой двигатель за цикл получает от нагревателя энергию, равную 1000 Дж, и

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

Задачи:

Слайд 14

1.Тепловой двигатель за цикл получает от нагревателя энергию, равную 1000 Дж, и

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%