Составитель: преподаватель математики и физики Алексеева Елена Васильевна. - презентация

1 Составитель: преподаватель математики и физики Алексеева Елена Васильевна

2 Тепловыми двигателями называют машины, которые преобразуют выделяющуюся при сжигании топлива внутреннюю энергию в механическую энергию. Первые паровые машины появились на рубеже 17 – 18 веков в Англии и Франции В середине 18 века Столетов(Россия) и Уатт (Англия) создали универсальные паровые машины для различных нужд. Во 2 половине 19 века появились четырех- тактные двигатели (Отто из Германии).

3 Нагреватель Т1 Рабочее тело Холодильник Т2 Обязательные элементы: 1)нагреватель с температурой Т1; 2)рабочее тело (газ в цилиндре, закрытом поршнем); 3)холодильник с температурой Т2 < Т1. Роль холодильника может выполнять окружающая среда.

4 Механическая работа совершается при расширении газа в цилиндре (участок а). Для возврата рабочего тела в состояние 1 надо газ сжать, совершив работу, меньшую чем при расширении. Работа газа равна площади фигуры под кривой а. Р V 1 2 a b

5 Сжатие газа производят при низких температурах. Разность площадей фигур под кривыми а и b – работа рабочего тела за цикл. А=Q 1 - Q 2. Работа равна разности между теплотой рабочего тела, полученной от нагревателя и теплотой, отданной холодильнику.

6 Отношение совершенной за цикл работы А' к количеству теплоты Q 1, полученному за цикл от нагревателя, называется коэффициентом полезного действия тепловой машины η.

7 1) Сопровождаются теплообменом между телами, имеющими разные температуры. 2) механическая энергия переходит во внутреннюю при наличии трения. Для тепловой машины, совершающей цикл между нагревателем с фиксированной температурой Т1 и холодильником с температурой Т2, КПД не может превышать значения

8 Цикл называется обратимым, если он состоит из обратимых процессов, т.е. таких, которые можно провести в любом направлении через одну и ту же цепочку равновесных состояний. Единственным обратимым процессом, который можно осуществить между нагревателем и холодильником с фиксированными температурами - цикл Карно.

9 Р V T1T1 T2T2 Цикл Карно состоит из двух изотерм и двух адиабат. На участке 1-2 газ, получая Q 1 от нагревателя, имеет температуру Т 1, изотермически расширяется. Газ совершает положительную работу.

10 На участке 2-3 газ расширяется адиабатически, его температура от Т 1 снижается до температуры холодильника Т 2. Совершаемая газом работа равна убыли его внутренней энергии.

11 На участке 3-4 газ изотермически сжимают, газ отдает холодильнику Q 2, равное работе, совершенной над газом. На участке 4-1 газ адиабатически сжимают до повышения температуры до Т 1. Увеличение внутренней энергии газа равно работе внешних сил, совершаемой при сжатии газа.

12