Петросян_Руслан_АГРОИНЖ_ЭиЭ_О_25_1

1.

Закон сохранения и
превращения энергии
Выполнил: студент группы АГРОИНЖ ЭиЭ-О 25/1
Петросян Руслан Саркисович
Проверил: Боголюбова Ирина Анатольевна
Кандидат педагогических наук, доцент кафедры электротехники, физики и
охраны труда Ставропольского ГАУ

2.

Кинетическая энергия
Энергия – это физическая величина, характеризующая способность тела или системы тел совершать
работу.
В агроинженерии - это основа для:
- Расчета мощности сельхозтехники.
- Проектирования систем орошения, транспортировки и переработки.
- Оптимизации энергозатрат при эксплуатации машин.
Механическая работа A — это мера изменения энергии.
В механике различают кинетическую и потенциальную энергии
Кинетическая энергия – это энергия, которой обладают движущиеся тела. Выведем её формулу
2
∫
Работа тела может быть определена по формуле A= ⃗F⋅ dS
Cкорость υ= dS Отсюда
1
dt
dυ
F
F
=m
⋅
a=m
⋅
а=
Сила в соответствии со вторым законом Ньютона
dt
dS= υ⋅ dt
m
2
2
2
dυ
mυ2 2 mυ2 mυ1
A=∫ F ⋅ dS=∫ m⋅
⋅ υ⋅ dt =m∫ υ⋅ dυ=
|1 =
−
dt
2
2
2
1
1
1
2
Подставим части уравнений
Следовательно,
mυ2
Еk =
2
2

3.

Потенциальная энергия
Потенциальная энергия – это энергия которая зависит от взаимного расположения тел или частей
одного и того же тела.
Запишем формулу потенциальной энергии тела массой , поднятого на высоту относительного
нулевого уровня. Еп =m⋅ g ⋅ h
Потенциальная энергия может быть, как положительной, так и отрицательной.
Запишем формулу потенциальной энергии упруго-деформированного тела.
По закону Гука сила упругости F упр. =− k ⋅ x
F упр.
По третьему закону Ньютона ⃗F =− ⃗
⃗
F ⋅ dx =k ⋅ x ⋅ dx
С учётом этого работа будет определяться по формуле dA =
x
x
x
x
k ⋅ x22 k ⋅ x12
x2
k
2
A=∫ F ⋅ dx =∫ k ⋅ x ⋅ dx = k∫ x ⋅ dx = k ⋅
| = ( x2 − x1 )=
−
2
x1
2
x1
2
x1
2
2x
1
2
2
2
2
k ⋅ x2
Еп =
− Потенциальная энергия упруго-деформированного тела
2

4.

Закон сохранения и превращения энергии
Закон сохранения и превращения энергии — фундаментальный закон природы, гласящий, что
энергия не возникает из ничего и не исчезает бесследно, а только переходит из одной формы в другую
или передаётся от одного тела к другому
Согласно закону сохранения и превращения энергии, в изолированной замкнутой системе изменения
механической энергии не происходит. dЕk +dЕP =0
В изолированной замкнутой системе тел или точек, между которыми действуют только
консервативные силы, полная механическая энергия системы остается постоянной, т.е. Еk + ЕP =const
Закон исключает возможность создания "вечного двигателя первого рода", который мог бы
производить работу без потребления энергии извне.

5.

Применение в Агроинженерии
В агроинженерии закон сохранения и превращения энергии проявляется во многих процессах и
технологиях. Вот несколько конкретных примеров:
1. Работа сельскохозяйственной техники
Трактор с дизельным двигателем.
Происходят такие превращения как: Химическая энергия топлива → тепловая энергия
(сгорание) → механическая энергия (движение трактора и навесного оборудования).
Полезная механическая энергия используется для вспашки, посева и уборки урожая,
а часть энергии рассеивается в виде тепла и звука, но общая энергия сохраняется.
2. Теплицы с системами климат-контроля
Использование теплоаккумуляторов или тепловых
насосов.
Происходят такие превращения как: Электрическая/солнечная энергия
→ тепловая энергия → поддержание микроклимата.
Энергия, поступающая в систему, расходуется
3. Биогазовые установки
на обогрев, вентиляцию и освещение, но не исчезает.
Переработка навоза и органических отходов в биогаз.
Происходят такие превращения как: Химическая энергия органики →
биогаз (метан) → тепловая/электрическая энергия при сжигании.
Энергия переходит из биомассы в другие формы,

6.

Список литературы
1.Материалы лекций
2.Физика. 8 класс / Перышкин А.В. — 7-е изд., стер. Москва: Дрофа, 2019. 244с.
3.Фоксфорд.ру: https://foxford.ru/
4.Журнал «Кипис»: www.kipis.ru
5.Электронная библиотека Знаниум: https://znanium.ru/

7.

Cпасибо за внимание