ТЕПЛОВЫЕ ДВИГАТЕЛИ, ХОЛОДИЛЬНИКИ И КОНДИЦИОНЕРЫ Подготовила И.А. Боярина

Сгорание топлива Нагревание газа Газ совершает работу и охлаждается Химическая энергия Кинетическая энергия хаотического движения молекул Механическая энергия ПРЕОБРАЗОВАНИЕ ЭНЕРГИИ

Нагреватель, имеющий температуру Т 1, в контакте с которым рабочему телу сообщается количество теплоты Q 1 (сжигаемое топливо) Обычно газ Холодильник, имеющий температуру Т 2 Т 1, в контакте с которым от рабочего тела отбирается количество теплоты Q 1 (окружающий воздух или вода водоёмов) ОСНОВНЫЕ ЭЛЕМЕНТЫ ТЕПЛОВОГО ДВИГАТЕЛЯ

«ИДЕАЛЬНЫЙ ТЕПЛОВОЙ ДВИГАТЕЛЬ» Максимально возможный коэффициент полезного действия При работе ИТД – максимально возможный КПД, благодаря тому, что в нём осуществляется «цикл Карно», в котором рабочее тело: получает от нагревателя некоторое количество теплоты при температуре, равной температуре нагревателя; адиабатно расширяется, охлаждаясь при этом до температуры холодильника; отдаёт холодильнику некоторое количество теплоты при температуре, равной температуре холодильника; адиабатно сжимается, нагреваясь при этом до температуры нагревателя. При работе ИТД – максимально возможный КПД, благодаря тому, что в нём осуществляется «цикл Карно», в котором рабочее тело: получает от нагревателя некоторое количество теплоты при температуре, равной температуре нагревателя; адиабатно расширяется, охлаждаясь при этом до температуры холодильника; отдаёт холодильнику некоторое количество теплоты при температуре, равной температуре холодильника; адиабатно сжимается, нагреваясь при этом до температуры нагревателя.

Q1Q1 рабочее тело Q 2 =A+Q 1 A ХОЛОДИЛЬНИК КОЛИЧЕСТВО ТЕПЛОТЫ, ОТОБРАННОЕ У ПРОДУКТОВ КОЛИЧЕСТВО ТЕПЛОТЫ, ПЕРЕДАННОЕ ВОЗДУХУ В ПОМЕЩЕНИЕ Расширяясь при низкой температуре (при низком давлении), газ отнимает тепло от более холодного тела, а сжимаясь при высокой температуре, он отдаёт тепло более нагретому телу

Компрессор засасывает из испарителя хладагент, сжимает его, и за счёт чего температура хладагента повышается и выталкивает в конденсатор. В конденсаторе, нагретый в результате сжатия хладагент остывает, отдавая тепло во внешнюю среду, и конденсируется. Процесс повторяется вновь. При достижении необходимой температуры терморегулятор размыкает электрическую цепь и компрессор останавливается. При повышении температуры (за счёт внешних факторов) терморегулятор вновь включает компрессор. В бытовых и промышленных холодильниках – испарение (Q поглощается) и конденсация (Q выделяется) специальной жидкости 1. Конденсатор 2. Капилляр 3. Испаритель 4. Компрессор

КОНДИЦИОНЕР Q1Q1 рабочее тело Q 2 =A+Q 1 A КОЛИЧЕСТВО ТЕПЛОТЫ, ОТОБРАННОЕ У ВОЗДУХА В ПОМЕЩЕНИИ КОЛИЧЕСТВО ТЕПЛОТЫ, ПЕРЕДАННОЕ НАРУЖНОМУ ВОЗДУХУ В ПОМЕЩЕНИЕ

ТЕПЛОВОЙ НАСОС

Главное: Основные элементы теплового двигателя: рабочее тело, нагреватель и холодильник. Полезная работа, совершаемая тепловым двигателем, А п =Q 1 -Q 2, где Q 1 – количество теплоты, полученное рабочим телом от нагревателя, Q 2 – количество теплоты, отданное рабочим телом холодильнику. Коэффициент полезного действия теплового двигателя: Максимально возможный КПД теплового двигателя:. КПД реального двигателя меньше максимально возможного.