Принципы действия тепловых двигателей

ПОВТОРЕНИЕ ИЗУЧЕННОГО
1. Как определить изменения внутренней энергии системы согласно первому закону термодинамики?
2. На что расходуется, согласно первому закону термодинамики, количество теплоты, подведенное к системе?
3. Какой процесс называется адиабатическим?
4. Сформулируйте первый закон термодинамики для адиабатного процесса.
5.Почему при адиабатном расширении температура падает, а при сжатии возрастает?

ИЗУЧЕНИЕ НОВОГО МАТЕРИАЛА
Запасы внутренней энергии в океанах и земной коре можно считать практически неограниченными. Но располагать запасами недостаточно. Необходимо за счет энергии уметь приводить в действие устройства, способные совершать работу.
Тепловые двигатели – устройство превращающие внутреннюю энергию топлива в механическую энергию.

ВИДЫ ТЕПЛОВЫХ ДВИГАТЕЛЕЙ

ИЗОБРИТАТЕЛИ ТЕПЛОВЫХ ДВИГАТЕЛЕЙ
1698г. – англичанин Т.Севери
1707г. – француз Д.Папен
1763г. – русский И.И.Ползунов
1774г. – англичанин Д.Ж.Уатт
1860г. – француз Ленуар
1876г. – немец Отто
1889г. – швед К.Лаваль – паровая турбина
ПД
ДВС

Принцип работы тепловых двигателей
РАБОЧЕЕ ТЕЛО
Qı
Q2
ПАР
ГАЗ
Т1
Т2
А=Q1-Q2

ОБЩИЕ ЧЕРТЫ РАБОТЫ ДВИГАТЕЛЕЙ
1. Энергия топлива → механическая энергия.
2. Необходимо наличие двух тел с различными температурами. (нагреватель и холодильник)
3. Работа любого двигателя циклична.

КПД ТЕПЛОВОГО ДВИГАТЕЛЯ
η= A/Q1 = (Q1 – |Q2|)/Q1
Для идеального двигателя цикл Карно :
η= (Т1 – Т2)/Т1
а) η не зависит от Q, p, V, m топлива.
б) η является функцией только двух температур.

Применение тепловых двигателей
Тепловые электростанции (80процентов всей электроэнергии )
Атомные электростанции
Автомобильный транспорт
Железнодорожный транспорт
Водный транспорт
Авиационный транспорт
Без тепловых двигателей современная цивилизация немыслима.

Охрана окружающей среды
Выброс в атмосферу токсических продуктов горения, продуктов неполного сгорания органического топлива – оказывают вредное воздействие на флору и фауну.
Все это ставит ряд серьезных проблем перед обществом.
Необходимо повышать эффективность сооружений, препятствующих выбросу в атмосферу вредных веществ; добиваться более полного сгорания топлива, а так же эффективно использовать и экономить энергию.