История создания тепловых машин
МБОУ «Школа-интернат №4 г. Челябинска» История создания тепловых машин МБОУ «Школа-интернат №4 г. Челябинска» Учитель физики Короплясова Галина Васильевна
Тепловой машиной называется устройство, в котором внутренняя энергия превращается в механическую. Что такое тепловая машина?
Архимед
Герон Александрийский
Леонардо Да Винчи
Д. Бранка
Паровая турбина C:\Documents and Settings\Директор\Мои документы\паровая турбина.swf
Дени Папен
Иван Ползунов
К концу 18 века все основные виды тепловых двигателей были разработаны в общих чертах: - паровые машины; двигатели внутреннего сгорания (ДВС); паровые турбины, реактивные двигатели. Началась эпоха их совершенствования .
Джеймс Уатт
Паровые машины Уатта 1774 год – английским изобретателем Джеймсом Уаттом построена первая универсальная паровая машина,получившая широкое распространение С 1775 по 1785 г. – фирмой Уатта построено 66 паровых машин для медных рудников, металлургических заводов, водопроводов, шахт, фабрик. С 1785 по 1795г. – той же фирмой поставлено уже 144 такие машины. Изобретение паровой машины сыграло огромную роль в переходе к машинному производству.На памятнике Уатту написано «Увеличил власть человека над природой»
Тепловые машины могут быть устроены различным образом, но в любой тепловой машине должно быть рабочее тело или вещество, которое в рабочей части машины совершает механическую работу, нагреватель, где рабочее вещество получает энергию, холодильник отбирающий у рабочего тела тепло. Рабочим веществом может быть водяной пар или газ.
Рабочее тело Q1 Q2 Нагреватель Т1 Холодильник Т2 Основные части тепловой машины. A = Q1 – Q2 A = Q1 – Q2 A = Q1 – Q2 A = Q1 – Q2 A = Q1 – Q2 A = Q1 – Q2 A = Q1 – Q2 A = Q1 – Q2 A = Q1 – Q2 A = Q1 – Q2
КПД теплового двигателя (машины) Коэффициентом полезного действия теплового двигателя (КПД) называется отношение работы, совершаемой двигателем, к количеству теплоты, полученному от нагревателя: Коэффициент полезного действия любого теплового двигателя меньше единицы и выражается в процентах. Что это такое?
Двигатель внутреннего сгорания 1860г. – Французским механиком Ленуаром был изобретён двигатель внутреннего сгорания 1878г. – Немецким изобретателем Отто сконструирован четырёхтактный двигатель внутреннего сгорания. 1885г. – Немецким изобретателем Даймлером был создан бензиновый двигатель внутреннего сгорания Примерно в то же время Бензиновый двигатель был разработан Костовичем в России.
Принцип действия одноцилиндрового ДВС
Работа четырехцилиндрового ДВС
Двигатели Дизеля 1896г. –Немецкий инженер Рудольф Дизель (18 марта 1858 - 29 сентября 1913) сконструировал двигатель внутреннего сгорания в котором сжималась не горючая смесь, а воздух. Это наиболее экономичные тепловые двигатели 1)работают на дешёвых видах топлива 2) имеют КПД 31-44%
Устройство дизельного ДВС
Коэффициент полезного действия некоторых тепловых машин. Карбюраторный двигатель 25% Дизельный двигатель 38% Реактивный двигатель 30% Паровая турбина 25% Газовая турбина 55%
В реальных тепловых двигателях КПД определяют по экспериментальной механической мощности N двигателя и сжигаемому за единицу времени количеству топлива. Так, если за время t сожжено топливо массой m и удельной теплотой сгорания q, то Для транспортных средств справочной характеристикой часто является объем V сжигаемого топлива на пути s при механической мощности двигателя N и при скорости . В этом случае, учитывая плотность топлива, можно записать формулу для расчета КПД:
Экологические последствия работы тепловых двигателей Интенсивное использование тепловых машин на транспорте и в энергетике (тепловые и атомные электростанции) ощутимо влияет на биосферу Земли. Хотя о механизмах влияния жизнедеятельности человека на климат Земли идут научные споры, многие ученые отмечают факторы, благодаря которым может происходить такое влияние:
Парниковый эффект – повышение концентрации углекислого газа (продукт сгорания в нагревателях тепловых машин) в атмосфере. Углекислый газ пропускает видимое и ультрафиолетовое излучение Солнца, но поглощает инфракрасное излучение, идущее в космос от Земли. Это приводит к повышению температуры нижних слоев атмосферы, усилению ураганных ветров и глобальному таянию льдов. Прямое влияние ядовитых выхлопных газов на живую природу (канцерогены, смог, кислотные дожди от побочных продуктов сгорания). Разрушение озонового слоя при полетах самолетов и запусках ракет. Озон верхних слоев атмосферы защищает все живое на Земле от избыточного ультрафиолетового излучения Солнца. Экологические последствия работы тепловых двигателей
Решите кроссворд: к и п е н и е 1. Интенсивное парообразование со всего объема жидкости. 2. Парообразование, происходящее со свободной поверхности жидкости. 3. Переход вещества из газообразного в жидкое состояние. 1. 2. 3. и с п а р е н и е к о н д е н с а ц и я
