ККД. Теплові двигуни

Related posts:

1. Теплові двигуни в фізиці Ми знаємо, що досконала над тілом роботи є один із способів зміни його внутрішньої енергії: вчинена робота як би розчиняється в тілі, переходячи в енергію безладного руху і взаємодії його частинок. Тепловий двигун – це пристрій, який, навпаки, витягує корисну роботу з “хаотичної” внутрішньої енергії тіла. Винахід теплового двигуна радикально змінило вигляд людської цивілізації. Принципову […]...
2. Теплові двигуни Пристрої, що перетворюють частину внутрішньої енергії тіл в механічну енергію, називають тепловими двигунами. Вважається, що першим тепловим двигуном була іграшка, винайдена близько 2000 років тому давньогрецьким вченим Героном Олександрійським, що складалася з порожнистої сфери з двома загнутими трубками, з яких виривався розігрітий пар, в результаті чого сфера оберталася (рис. 31а). Пар подавався через спеціальні трубки […]...
3. Доповідь на тему “Теплові двигуни” Ідея створення аналога теплового двигуна зародилася ще давним-давно. Чого вартий легенда про Архімеда, нібито побудував гармату, яка робила постріли за допомогою пари. Однак, згідно з офіційною версією, винахід першого теплового двигуна сталося в 17 столітті, а згодом він був вдосконалений. В цей час Дені Папен (французький винахідник) сконструював машину, в загальних рисах нагадувала нинішні двигуни […]...
4. Теплові двигуни і охорона навколишнього середовища Теплові двигуни завдають серйозної шкоди навколишньому середовищу. Їх повсюдне використання призводить до цілого ряду негативних ефектів. – Розсіювання в атмосферу величезної кількості теплової енергії призводить до підвищення температури на планеті. Потепління клімату загрожує обернутися таненням льодовиків і катастрофічними лихами. – До потепління клімату веде також накопичення в атмосфері вуглекислого газу, який уповільнює догляд теплового випромінювання […]...
5. Повідомлення на тему “Теплові двигуни” У давні часи люди намагалися використовувати енергію палива і це все для того щоб вироблялася механічна енергія. А через деякий час з’явилися перші теплові двигуни. Поступово його перетворювали і намагалися зробити щось нове. За допомогою такого двигуна спочатку виходить газ, а потім і пар. Спочатку вони проходять і проробляють дуже багато роботи, а потім відбувається […]...
6. Ідеальний тепловий двигун Французький учений Карно, вирішуючи проблему підвищення ефективності теплових двигуни, запропонував модель ідеального теплового двигуна. Робочим тілом в нім служить ідеальний газ. Енергетично найбільш вигідними є Адіабатний і ізотермічний процеси, що відбуваються з ідеальним газом. У них вся отримана робочим тілом енергія перетворюється в роботу. Нагадаємо, що при Ізохоричний процесі робота не звершується, при изобарном на […]...
7. Теплові двигуни – коротко В основі даної машини лежить принцип отримання роботи з безперервного руху структурних одиниць речовини. Дане винахід відкрив двері в еру нового технічного прогресу. Робочим тілом для даної машини є газ. Під час його нагрівання поршень двигуна пересувається і тим самим робить роботу. Щоб газ розширився, до нього підводять нагрівач. Розширення відбуватиметься тільки в тому випадку, […]...
8. Теплові машини Коротко кажучи, теплові машини перетворять теплоту в роботу або, навпаки, роботу в теплоту. Теплові машини бувають двох видів – залежно від напрямку протікають у них процесів. 1. Теплові двигуни перетворять теплоту, що надходить від зовнішнього джерела, в механічну роботу. Автомобільний двигун внутрішнього згоряння – це приклад теплового двигуна. У ньому відбувається перетворення тепла, що виділяється […]...
9. Холодильник – фізика Щоб повернути робоче тіло в початковий стан, його необхідно стиснути. Якщо стиск робити при тих же значеннях тиску, що і розширення, то робота стиснення буде дорівнює роботі розширення, а повна робота виявиться рівною нулю. Щоб отримати повну роботу, відмінну від нуля, потрібно виробляти стиск при менших значеннях тиску, ніж розширення. Процес стиснення слід здійснювати при […]...
10. ККД ідеального теплового двигуна Оскільки тепловий двигун Карно найекономічніший, він має і найвищий коефіцієнт корисної дії при даній температурі нагрівача і холодильника. Він дорівнює: Або З цієї формули випливає, що ККД ідеального теплового двигуна завжди менше одиниці, навіть якщо усунені всі втрати енергії. Це пов’язано з тим, що деяка кількість теплоти завжди передається холодильнику. Карно довів, що ККД будь-якого […]...
11. Реактивні двигуни В основі дії реактивного двигуна лежать закони реактивного руху. Гази, які утворюються в ньому при згоранні палива, викидаються з двигуна, створюючи реактивну тягу. Всі реактивні двигуни складаються з: Бака з паливом; Камери, де воно згоряє; Пристроїв, які забезпечують подачу палива в камеру і витікання продуктів згоряння. Існує дві групи реактивних двигунів: Двигуни, які працюють на […]...
12. Теплові двигуни і охорона навколишнього середовища – коротко Широке використання теплових двигунів у народному господарстві призводить до забруднення навколишнього середовища. Так, при роботі автомобільних двигунів відбувається викид продуктів згорання в атмосферу. Вони утворюють смог, що містить шкідливі для здоров’я речовини. Тому ведуться роботи зі створення екологічно чистих двигунів, зокрема електричних. Складність полягає в розробці досить потужного джерела електричної енергії, здатного функціонувати без підзарядки […]...
13. Характеристика теплової машини Карно Важливими характеристиками теплової машини є найбільше танайменше значення температури робочого тіла в ході циклу. Ці значення називаються відповідно температурою нагрівача і температурою холодильника. Ми бачили, що ККД теплового двигуна строго менше одиниці. Виникає природне запитання: який найбільший можливий ККД теплового двигуна з фіксованими значеннями температури нагрівача T і температури холодильника T2? Нехай, наприклад, максимальна температура […]...
14. ККД теплового двигуна Тепловим називається двигун, який виконує роботу за рахунок джерела теплової енергії. Теплова енергія (Qнагревателя) від джерела передається двигуну, при цьому частина отриманої енергії двигун витрачає на виконання роботи W, невитрачених енергія (Qхолодільніка) відправляється в холодильник, роль якого може виконувати, наприклад навколишнє повітря. Тепловий двигун може працювати тільки в тому випадку, якщо температура холодильника менше температури […]...
15. Принцип дії теплових двигунів Тепловий двигун – це пристрій, що перетворює внутрішню енергію палива в механічну енергію. Відповідно до другого початку термодинаміки, тепловий двигун може безперервно здійснювати періодично повторювану механічну роботу за рахунок охолодження оточуючих тіл, якщо він не тільки отримує теплоту від більш гарячого тіла (нагрівача), але при цьому віддає теплоту менш нагрітому тілу (холодильника). Отже, на здійснення […]...
16. Принцип роботи холодильної машини У теплових двигунах робота здійснюється за рахунок енергії, отриманої від нагрівача. При цьому кількість теплоти, отримана від нагрівача, частково йде на здійснення роботи, а частково передається холодильника. Виникає питання, як здійснити зворотний процес, т. Е. Як передати енергію від менш нагрітого тіла більш нагрітого. Другий закон термодинаміки забороняє такий процес, якщо він єдиний. Однак він […]...
17. Двигуни У сучасних автомобілів двигун обертає передні колесаДвігателі – це пристрої, що перетворюють міститься в паливі енергію в енергію руху. Вони застосовуються всюди – в промисловості і в транспорті. Не було б двигунів – не було б автомобілів, літаків, багатьох інших машин. Енергія звільняється при згорянні палива. Кращий спосіб добути енергію – спалити паливо всередині самого […]...
18. Неможливість створення вічного двигуна Довгий час вчені робили спроби створення вічного двигуна, т. є. Такого пристрою, який здійснювало б механічну роботу тільки за рахунок внутрішньої енергії, не отримуючи енергії ззовні. З першого закону термодинаміки випливає неможливість створення такого двигуна. Дійсно, якщо до системи не підводять енергію, т. Е. Q = 0, то робота буде відбуватися тільки за рахунок внутрішньої […]...
19. Відмінність кількості теплоти і роботи Кількість теплоти – це міра зміни внутрішньої енергії, яку тіло отримує (або віддає) в ході теплообміну. У міжнародній системі одиницею кількості теплоти, також як роботи і енергії, прийнятий джоуль: [Q] = [A] = [E] = 1 Дж. На практиці так само вживають внесистемную одиниця кількості теплоти – калорія. 1 кал. = 4,2 Дж. Відмінність кількості […]...
20. Теплова машина, яка працює за циклом Карно Основними характеристиками будь-якої теплової машини є граничні значення температур нагрівача і холодильника. Щоб отримати максимальне значення ККД, слід підібрати відповідні температури нагрівача і холодильника. На початку 19 століття Саді Карно винайшов машину, робочим тілом в якій був ідеальний газ. Машина працювала по циклу Карно, в основу якого увійшло два адіабатичного процесу і два ізотермічного процесу. […]...
21. Термодинаміка (формули) Внутрішня енергія одного моля одноатомного ідеального газу: Робота газу при розширенні (стисканні): Перший закон термодинаміки ΔU = Q – A; Q = ΔU + A. Рівняння Пуассона для адіабати: Робота газу в адіабатичному процесі: A = CV(T2 – T1). Формула Р. Майєра: Cp = CV + R. Молярна теплоємність при постійному об’ємі: Молярна теплоємність твердого […]...
22. Постулати Клаузиуса і Кельвіна Незворотність процесів теплопередачі від гарячого тіла до холодного і перетворення механічної енергії у внутрішню була постульовано в другому законі термодинаміки. Дві еквівалентні формулювання другого закону термодинаміки належать Клаузиусу і Том-сону (лорду Кельвіном). Постулат Клаузіуса. Неможливий процес, єдиним результатом якого є передача тепла від менш нагрітого тіла до більш нагрітого. Процес, при якому тепло передається від […]...
23. Цикл Карно. ККД теплових двигунів Вперше найбільш досконалий циклічний процес був запропонований французьким фізиком і інженером Саді Карно в 1824 р Карно прожив коротке життя – всього 36 років, але залишив у науці яскравий слід і приклад плідної взаємного впливу науки і техніки. У своїй праці “Роздуми про рушійну силу вогню і про машини, здатні розвивати цю силу” Сади Карно […]...
24. Круговий процес – фізика Робоче тіло, нагріте в нагрівачі до температури Tv розширюючись, здійснює роботу. Так, пара, потрапляючи на лопаті турбіни, розширюється і призводить турбіну в обертання. Горюча суміш в двигуні внутрішнього згоряння, досягаючи високої температури, надає великий тиск на поршень, розширюється і здійснює роботу. На малюнку 98 наведено графік залежності тиску газу від об’єму. Площа фігури під графіком […]...
25. Парова турбіна У сучасній техніці широко застосовують інший тип теплового двигуна. У ньому пар або нагрітий до високої температури газ обертає вал двигуна без допомоги поршня, шатуна і колінчастого валу. Такі двигуни називають турбінами. Схема пристрою найпростішої парової турбіни наведена на малюнку 28. На вал 5 насаджений диск 4, по ободу якого закріплені лопатки 2. Близько лопаток […]...
26. Двигун внутрішнього згоряння Двигун внутрішнього згоряння – дуже поширений вид теплового двигуна. Паливо в ньому згоряє прямо в циліндрі, всередині самого двигуна. Звідси і походить назва цього двигуна. Двигуни внутрішнього згоряння працюють на рідкому паливі (бензин, гас, нафта) або на пальному газі. Теплові двигуни такого типу зазвичай встановлюють на автомобілі. Двигун складається з циліндра, в якому переміщується поршень […]...
27. Авіаційний ракетний двигун Авіаційний ракетний двигун – двигун прямої реакції, що перетворює будь-який вид первинної енергії в кінетичну енергію робочого тіла і створює реактивну тягу. Сила тяги прикладена безпосередньо до корпусу ракетного двигуна і без будь-яких проміжних пристроїв забезпечує переміщення двигуна і пов’язаного з ним апарату в бік, протилежний напрямку виділення реактивного струменя. Так, в ракетному двигуні поєднуються […]...
28. Теорема Карно Наведені вище міркування дозволяють перейти до формулювання першої та другої теорем Карно. Їх можна сформулювати у вигляді двох наступних тверджень: 1.Коефіцієнт корисної дії будь-якої оборотної теплової машини, що працює за циклом Карно, не залежить від природи робочого тіла і пристрої машини, а є функцією тільки температури нагрівача і холодильника: 2. Коефіцієнт корисної дії будь-якої теплової […]...
29. Кількість теплоти: доповідь Мірою зміни внутрішньої енергії в процесі теплопередачі є кількість теплоти. Кількість теплоти позначається буквою Q, одиниця кількості теплоти – джоуль. Кількість теплоти Q, отримане або віддане тілом масою т в процесі теплопередачі, розраховується за формулою: Q = cm (T2 – T1), Де c – питома теплоємність речовини, T2 – початкова температура тіла, T1 – кінцева […]...
30. Кількість теплоти Термодинаміка – наука, яка вивчає зв’язок між речовиною роботою і теплотою. Над удосконаленням цієї науки трудилися такі вчені як Гіббс, Карно, Джоуль, Клаузіус, Кельвін та ін. Вони допомогли пояснити сенс теплопровідності речовини і теплоємності, теплоти фазових переходів, теплового розширення тіл. Теплотою в термодинаміки називають внутрішню кінетичну енергію речовини, яка визначається хаотичними рухами складових речовини: атомів […]...
31. Теплові властивості кристалів Кристал являє собою систему впорядковано розташованих атомів, що володіють певними масами; між атомами діють сили тяжіння і відштовхування, що врівноважують один одного за певних рівноважних відстанях між атомами. При відхиленні атома з положення рівноваги виникає повертає сила, протилежна зміщення, величина якої залежить від типу атома, його оточення та напрямки зміщення в кристалі. Відповідно до класичної […]...
32. Перший початок термодинаміки: доповідь Перший закон (початок) термодинаміки, або закон збереження енергії в теплових процесах: кількість теплоти, повідомлене системі, витрачається на здійснення роботи системи проти зовнішніх сил і на збільшення її внутрішньої енергії: Q = ΔU + A, де Q – кількість теплоти, отримане системою ; ΔU – зміна внутрішньої енергії системи; A – робота, здійснена системою. Очевидно, що […]...
33. Чим відрізняється двотактний двигун від чотиритактного Двигуна внутрішнього згоряння працює за певними принципами. Результатом робочого циклу є виділення порції потужності, що впливає на колінчастий вал. Тактом двигуна називається рух поршня в одному напрямку. Виходячи з цього всі двигуни внутрішнього згоряння поділяються на двотактні і чотиритактні. У чому ж різниця між ними? Один оборот колінчастого вала двигуна складається з двох тактів. Отже, […]...
34. Принцип дії квантового двигуна Квантовий двигун має наступний принцип дії. Акумулятор живить електричний генератор і перетворювач напруги. В результаті створюються три види напруги для: Магнітної складової. Забезпечення харчуванням електродвигуна. Котушок магнітної складової. В результаті системи магнітів і електродів створюють магнітні та електричні поля. Ці поля виділяються ортогональним розташуванням, що дозволяє отримати вектора напруженості необхідного напрямку. Ці неоднорідні поля діють […]...
35. Коефіцієнт корисної дії – ККД Коли в якій-небудь машині відбувається робота за рахунок енергії, що витрачається, то потрібно відрізняти так звану корисну роботу від повної досконалої роботи. Корисна робота – це та робота, для виконання якої створена і використовується машина. Наприклад, для підйомного крана – це робота підйому вантажу, для токарного верстата – робота проти сил тертя вироби про різець […]...
36. Перший закон термодинаміки Енергія замкнутої системи взаємодіють між собою тіл, що залежить від їх швидкостей, положення, температури, форми, хімічного складу і т. п., залишається незмінною. Молекулярна фізика пояснює властивості тіла, розглядаючи рух молекул або атомів, з яких воно складається, і взаємодія між ними. Однак у багатьох випадках характеристики руху і взаємодії між частинками тіла залишаються невідомими, і тоді […]...
37. Неможливість вічного двигуна першого роду Відповідно до першого початку термодинаміки система, яка поставлена ​​в такі умови, що вона не може отримувати теплоту від оточуючих її тіл, може здійснювати роботу лише за рахунок убутку своєї внутрішньої енергії. Будь-яка система має певний запас внутрішньої енергії, тому і робота, яку вона може зробити, обмежена запасами в нутренней енергії і з цієї причини є […]...
38. Теплова машина Карно Спочатку дослідження в області термодинаміки – науки, що вивчає перетворення енергії в тепло і роботу, – в основному концентрувалися на функціонуванні двигунів і на те, як в них використовується паливо (наприклад, вугілля). “Батьком термодинаміки” частіше за інших називають Сади Карно – завдяки його праці “Роздуми про рушійну силу вогню і про машини, здатні розвивати цю […]...
39. Холодильні машини Життєвий досвід і фізичні експерименти говорять нам про те, що в процесі теплообміну теплота передається від більш нагрітого тіла до менш нагрітого, але не навпаки. Ніколи не спостерігаються процеси, в яких за рахунок теплообміну енергія мимоволі переходить від холодного тіла до гарячого, в результаті чого холодне тіло ще більше остигало б, а гаряче тіло – […]...
40. Кількість теплоти – формула Всі ми знаємо, що змінити внутрішню енергію можна за допомогою теплообміну (теплопередачі). Даний процес відбувається завдяки передачі енергії від більш нагрітого тіла до менш нагрітого без учинення роботи. У той час, коли в результаті теплообміну, тіло змінило свою енергію, кажуть, що воно отримало деяку кількість теплоти. Якщо тіло отримує тепло, то кількість теплоти і зміна […]...