Роль тепловых машин в развитии техники

1.

2. Роль тепловых машин в развитии техники

Прогресс человечества тесно связан с
развитием энергетики
Мощный расцвет промышленности в 19
веке был связан с изобретением и
использованием паровых машин и
двигателя внутреннего сгорания
С помощью реактивного двигателя
осуществлён выход в космос

3. Из истории :шар Герона

Из загнутых трубок
под давлением
вырывается струя пара,
что приводит шар
во вращение.
в своё время данное
устройство
не нашло применения
и осталось забавной
игрушкой

4.

Тепловой двигатель –
это устройство, в котором
внутренняя энергия
превращается
в
механическую

5. Виды тепловых двигателей

Паровая машина (паровоз, пароход)
Двигатель внутреннего сгорания
(автомобиль)
Паровая,
газовая турбина
Реактивный двигатель

6. Паровая машина (паровоз, пароход)

Первый паровоз сконструировал в 1803 году в Англии Ричард Тревитик

7. Паровоз, применявшийся на железной дороге для перевозки грузов и пассажиров

8.

Паровая турбина
Диск турбины
Сопло
(отверстие малого диаметра),
сквозь него вырывается под
давлением струя пара
Вал турбины
Струя пара под давлением
Лопасти турбины

9.

Первую пригодную к практическому
применению турбину изготовил
Г. Лаваль в 1889 г.
Применение
турбин:
тепловые
электростанции.

10. Двигатель внутреннего сгорания ( автомобиль)

Изобретён в 1860 году во Франции,
автор Э. Ленуар
Бензиновый двигатель создал
в 1885 году Г. Даймлер
«Руссо-балт»,1908 г.
«Форд», 1892 г.

11. Двигатель внутреннего сгорания.

впуск
сжатие
рабочий ход
выпуск

12. Схематическое изображение двигателя в разрезе

Поступательное движение поршня превращается во вращательное движение
коленчатого вала, а в итоге – колёс.

13. Фотографии первых автомобилей

Леон Болле,1896 г
Трицикл 1898 г.
Леваззон,1894 г.
Пежо-фаэтон,1893 г.
Дион-Ботон,1902 г.

14. Современные автомобили

Автомобиль «Ауди-100»
Одна из моделей «Дженерал Моторс»

15. Из истории: самодвижущаяся тележка Конью,1770 г

Тележка приводилась
в движение силой
давления пара и была
первым паровым
автомобилем.
Из Парижской газеты: «Столь велика была сила её движения,
что невозможно было ею управлять.
Встретивши на своём пути каменную стену, она с лёгкостью её сокрушила».

16.

В конце 18 века то в одном, то в другом городе стали появляться
паровые дилижансы — автомобили с паровым двигателем,
предназначенные для регулярной перевозки пассажиров по
определенным маршрутам. Почувствовав угрозу своему бизнесу,
владельцы конных дилижансов сразу же повели борьбу
с новым видом транспорта. Важным аргументом
против него послужил взрыв парового котла,
который произошел на одном из новых дилижансов в 1834 г. в Шотландии.
В этой катастрофе пострадало 5 человек.
Газеты того времени постарались придать этой аварии
как можно более ужасный вид, изобразив на рисунке десяток разных людей
с оторванными руками, ногами и даже головами. Поддавшись давлению
определенных влиятельных кругов общества, английское правительство решило
резко ограничить свободу передвижения паровых автомобилей.
С этой целью оно ввело специальный налог на их использование
и утвердило новые правила дорожного движения:
Впереди каждого парового дилижанса, на расстоянии пяти метров, должен
идти человек с красным флажком. При встрече с каретами или всадниками
он должен предупреждать путников о том, что за ним следует паровик.
Машинистам дилижансов строго воспрещается пугать лошадей
свистками. Выпускать пар из машин разрешается только в случае отсутствия
на дороге лошадей. Скорость движения парового автомобиля не должна
превышать в деревне 6 км/ч, а в городе — 3 км/ч.

17. Домашнее задание

Глава 5 (§ 5.1, 5.2, 5.3)

18. Реактивный двигатель

Космический
корабль
на старте

19. Шар Герона

Данное устройство
является прообразом
современного
реактивного
двигателя,
то есть устройства,
в котором от тела
с определённой
скоростью
отрывается его часть.

20. Реактивный двигатель применяется

В
самолётостроении
( реактивный самолёт)
В космической
ракете
При создании
ракетного оружия

21.

Карно Сади (1796—1832) —
французский физик и инженер,
один из создателей термодинамики.
В 1824 г. опубликовал труд
«Размышления о движущей силе огня
и о машинах, способных развивать
эту силу», в котором показал,
что машина может совершать
полезную работу лишь в случае,
когда тепло переходит от более
нагретого тела к менее нагретому.
В любой тепловой машине можно получить полезную
работу лишь в том случае, если энергия путем
теплообмена переходит от горячего тела к холодному;
при этом лишь часть этой теплоты
может пойти на совершение полезной работы.

22. Коэффициент полезного действия (КПД)

КПД показывает, какая
часть затраченной
энергии ( энергии
сгоревшего топлива)
идёт на пользу
(превращается в
механическую).
- КПД
Т1 Т 2
Т1
Т1
Т2
- абсолютная температура
горячего тела (топлива)
- Абсолютная температура
холодного тела
(системы охлаждения
или окружающей среды)

23. Значения КПД некоторых двигателей

Паровая турбина - 40%
Бензиновый двигатель – 20-25%
Двигатель Дизеля – 30-36%
Все двигатели имеют КПД менее
50%,значит, более половины энергии,
содержащейся в топливе, теряется.

24. Экологические проблемы использования тепловых машин

Применение тепловых двигателей связано с использованием полезных
ископаемых, запасы которых невосполнимы.
Тепловые потери при работе двигателей ведут к повышению внутренней
энергии окружающих тел и разогреву атмосферы.
В атмосферу выбрасываются вредные вещества (сернистые соединения,
оксиды азота, хлор, оксиды серы и др.), что приводит к выпадению
кислотных осадков, загрязнению почвы и через неё грибов, ягод ,
травы на этой территории.
Применение паровых турбин требует много воды и площади для прудов
под охлаждение воды.
В связи с вышеизложенным возникает проблема
охраны окружающей среды

25. Домашнее задание

Глава 5 (§ 5.4, 5.5, 5.7)