Теплові двигуни Нововолинське ВПУ Викладач фізики Стадник О.І. Урок 5

Мета уроку: освітня : з'ясувати принцип дії теплової машини, її складових частин, залежність ККД теплових машин від температур нагрівника і холодильника; формувати вміння використовувати набуті знання для розв'язування практичних задач; розвиваюча: розвивати логічне мислення; виховна :виховувати навички роботи в команді, вміння відстоювати свою думку.

Перевірка знань: Визначте, які із наступних тверджень вірні, а які хибні: - коли сірник внесли у полум'я свічки, то внутрішня енергія збільшилась внаслідок механічної роботи; - коли сірник запалили об коробок, то внутрішня енергія збільшилась внаслідок теплопередачі; - коли пилка нагрілась після розпилювання дров, то внутрішня енергія збільшилась внаслідок механічної роботи; - коли штучний супутник нагрівся під час входження в атмосферу Землі, то внутрішня енергія збільшилась внаслідок теплопередачі; - коли склянку з водою кімнатної температури поставили в холодильник, то внутрішня енергія зменшилась внаслідок теплопередачі; - коли дах будинку нагрівся під прямими променями сонця, то внутрішня енергія збільшилась внаслідок теплопередачі.

Актуалізація знань Пояснити кожну формулу

Е

Вивчення нового матеріалу Теплови́й двигу́н машина машина для перетворення теплової енергії теплової енергії в механічну роботу.

Принцип роботи: Тепловий двигун і є посередником між нагрівачем і холодильником. Основним елементом теплового двигуна є робоча речовина. Робоча речовина отримує тепло від нагрівача, переходить до холодильника і віддає там частину цього тепла. Охолоджена робоча речовинаповертається до нагрівача, і так починається наступний цикл. В залежності від того в яких умовах відбувається отримання і передача тепла виділяють різні робочі цикли теплових двигунів. Вводять поняття коефіцієнта корисної дії (ККД) частка теплової енергії перетворена у механічну енергію.двигуннагрівачемхолодильникомробоча речовинаРобоча речовинаробоча речовинаККД

ККД теплового двигуна:

Цикл Карно Цикл Карно́ цикл роботи теплового двигуна. Цикл складається з чотирьох стадій:циклтеплового двигуна -Робоча речовина нагрівається за сталої температуритемператури (ізотермічний процес).ізотермічний процес -Робоча речовина розширюється за сталої ентропіїентропії (адіабатичний процес).адіабатичний процес -Робоча речовина охолоджується за сталої температуритемператури (ізотермічний процес).ізотермічний процес -Робоча речовина стискається за сталої ентропіїентропії (адіабатичний процес).адіабатичний процес

Теплові двигуни та проблеми охорони навколишнього середовища ¾ виведення в навколишнє середовище значної кількості теплоти, що призводить до поступового підвищення середньої температури на землі, а це в свою чергу становить загрозу танення льодовиків і катострофічного підвищення рівня Світового океану; ¾ збільшення в атмосфері кількості вуглекислого газу (СО 2 ), що призводить до виникнення парникового ефекту; ¾ топки теплових електростанцій, ДВС автомобілів безперервно викидають в атмосферу шкідливі для тварин, рослин і людей речовини: сірчисті сполуки, оксиди азоту, вуглеводні, оксид вуглецю СО; ¾ на атомних електростанціях постає проблема захоронення небезпечних радіоактивних відходів; ¾ застосування парових турбін на електростанціях потребує відведення великих площ під ставки, в яких охолоджується відпрацьована пара.

Шляхи підвищення ККД: - збільшуючи T нагрівника; - зменшуючи T холодильника.

Вид транспорту Вид двигуна автомобільний карбюраторний, дизельний Залізнодорож ний Дизельний, електричний водянийпарова турбіна повітряний Поршневий, реактивний, турбореактивний

1 тона бензину виділяє кг шкідливии речовин. В атмосферу кожний день викидається 5 млрд. тон СО 2. В склад вихлопних газів входит 1200 компонентів, в тому числі оксиди вуглецю, азоту, свинцю и т. д.

Закріплення матеріалу Вибрати правильні формули:

При яких умовах за рахунок внутрішньої енергії може бути виконана максимальна робота?

Робимо разом... Визначити ККД двигуна, у якого температура нагрівача К, ак температура холодильника С?

Виконуємо самостійно... Під час згоряння палива в тепловому двигуні було отримано 200 кДж теплоти, а холодильнику передано 120 кДж теплоти. Який ККД теплового двигуна?

Виконуємо біля дошки... Який ККД теплового двигуна, якщо робоче тіло, після отримання від нагрівача кількість теплоти 1,6 МДж, виконало роботу 400 кДж? Яка кількість теплоти передана холодильнику?

Домашнє завдання: Є.В.Коршак, О.І.Ляшенко, В.Ф.Савченко Фізика 10 клас § 56. Скласти якісні задачі на дану тему. *Презентація Теплові двигуни: за і проти!

Література: Є.В.Коршак, О.І.Ляшенко, В.Ф.Савченко Фізика 10 клас a_fizika/2_Osnovi_termodinamiki/molchp09.htmlhttp://sp.bdpu.org/theory/vpsergienko/3_Molekulyarn a_fizika/2_Osnovi_termodinamiki/molchp09.html Підручник Фізика Гончаренко С.У. rven-standartu_f9c2481aef9.htm Л.В. Непорожня, А.М. Петренко, О.А. Овсянніков, Ю.О. Селезнов, Збірник завдань для ДПА.