Тепловые двигатели. История создания.устройство.принцип действия. КПД

1.

ТЕПЛОВЫЕ ДВИГАТЕЛИ.ИСТОРИЯ
СОЗДАНИЯ.УСТРОЙСТВО.ПРИНЦИП
ДЕЙСТВИЯ.КПД.
Выполнила:Марусова А.Н.
Группа: П-121.

2.

ТЕПЛОВЫЕ ДВИГАТЕЛИ
ИСТОРИЯ СОЗДАНИЯ.

3.

Тепловой двигатель — это устройство, преобразующее внутреннюю энергию топлива
в механическую энергию.
Согласно механическую работу за счет охлаждения окружающих тел, если он не
только получает теплоту от более горячего тела (нагревателя), но при этом отдает
теплоту менее нагретому телу (холодильнику). Следовательно, на совершение работы
идет не все количество теплоты, полученное от нагревателя, а только часть ее.
Таким образом, основными элементами любого теплового двигателя являются:
1) рабочее тело (газ или пар), совершающее работу;
2) нагреватель, сообщающий энергию рабочему телу;
3) холодильник, поглощающий часть энергии от рабочего тела.

4.

ТЕПЛОВЫЕ ДВИГАТЕЛИ: ПРИНЦИП ДЕЙСТВИЯ, УСТРОЙСТВО, СХЕМА
Рассмотрим тепловые двигатели,
принцип действия этих
механизмов. В земной коре и
мировом океане запасы внутренней
энергии можно считать
неограниченными. Для того чтобы
решать практические задачи, ее
явно недостаточно. Устройство и
принцип действия теплового
двигателя необходимо знать для
того, чтобы приводить в движение
токарные станки, транспортные
средства. Человек нуждается в
таких устройствах, которые
могут совершать полезную
работу.

5.

ОСОБЕННОСТИ ТЕПЛОВОГО ДВИГАТЕЛЯ
• Каков принцип действия теплового двигателя? Кратко его
можно представить на простом опыте. Если в пробирку
налить воду, закрыть пробкой, довести до кипения, она
вылетит. Причина выскакивания пробки заключается в
совершении паром внутренней работы. Процесс
сопровождается превращением внутренней энергии пара в
кинетическую величину для пробки. Тепловые двигатели,
принцип действия которых аналогичен описанному
эксперименту, отличаются строением. Вместо пробирки
используется металлический цилиндр. Пробка заменена
поршнем, плотно прилегающим к стенкам,
перемещающимся вдоль цилиндра.

6.

КПД ТЕПЛОВЫХ МАШИН
• Коэффициентом полезного действия называют отношение полезной
работы, совершаемой тепловым двигателем, к тому количеству тепла,
которое передано холодильнику. В физике принято выражать данную
величину в процентах. Таков принцип действия теплового двигателя.
Схема его понятна и проста, доступна даже ученикам средней школы.
Законы термодинамики дают возможность проводить вычисления
максимального значения коэффициента полезного действия.
• КПД теплового двигателя зависит от величины полезной работы,
совершаемой газом.

7.

Формула Нахождения Кпд:

8.

ПРИМЕНЕНИЕ ТЕПЛОВЫХ ДВИГАТЕЛЕЙ:
• 1. Наибольшее значение
имеет использование
тепловых двигателей (в
основном мощных паровых
турбин) на тепловых
электростанциях, где они
приводят в движение роторы
генераторов электрического
тока. Около 80% всей
электроэнергии в нашей
стране вырабатывается на
тепловых электростанциях.
2.На всех основных видах
современного транспорта
преимущественно используются
тепловые двигатели. На
автомобилях применяют
поршневые двигатели
внутреннего сгорания с внешним
образованием горючей смеси
(карбюраторные двигатели) и
двигатели с образованием
горючей смеси непосредственно
внутри цилиндров (дизели). Эти
же двигатели устанавливаются
на тракторах .

9.

ПРИМЕНЕНИЕ ТЕПЛОВЫХ ДВИГАТЕЛЕЙ:
3.Тепловые двигатели (паровые
турбины) устанавливают также на
атомных электростанциях. На этих
станциях для получения пара
высокой температуры используется
энергия атомных ядер.
4. На железнодорожном транспорте
до середины XX в. основным
двигателем была паровая машина.
Теперь же главным образом
используют тепловозы с
дизельными установками и
электровозы. Но и электровозы
получают энергию от тепловых
двигателей электростанций.
5. На водном транспорте
используются как двигатели
внутреннего сгорания, так и мощные
турбины для крупных судов.
6. В авиации на легких самолетах
устанавливают поршневые
двигатели, а на огромных лайнерах
— турбовинтовые и реактивные
двигатели, которые также относятся
к тепловым двигателям. Реактивные
двигатели применяются и на
космических ракетах.

10.

Без тепловых двигателей
современная цивилизация
немыслима. Мы не имели бы
дешевую электроэнергию и были
бы лишены всех видов
современного скоростного
транспорта

11.

Спасибо за внимание!