Презентация "тепловые двигатели и их применение". Тепловой двигатель Тепловые двигатели и их виды

Слайд 1

Тепловые двигатели
Устройства, преобразующие внутреннюю энергию топлива в механическую энергию, называются тепловыми двигателями. Теорию тепловых двигателей разработал французский ученый Никола Сади Карно.

Слайд 2

Первый универсальный тепловой двигатель (паровую машину) создал в 1774 г. выдающийся английский изобретатель Джеймс Уатта. Этому, правда, предшествовало изобретение в 1765 г. пароатмосферной машины русским механиком И. И. Ползуновым, однако его машина после нескольких месяцев работы была остановлена, а затем и вообще разобрана, в результате чего дело Ползунова на десятки лет было предано забвению. Машина же Уатта получила широкое распространение и сыграло огромную роль в переходе к машинному производству. Изобретение паровой машины способствовало созданию паровозов, пароходов и первых (паровых) автомобилей. Первые паровозы были созданы в Англии Р. Тревитиком (1803) и Дж. Стефенсоном (1814). Изобретателем парохода считается американец Р. Фултон. Свои первые испытания он проводил на реке Сене в Париже. Однако когда он в 1804 г. обратился к Наполеону Бонапарту с предложением перевести французские корабли на использование паровой тяги, то, как это ни странно, получил отказ. Через некоторое время Фултон вернулся на родину, и в 1807 г. по реке Гудзон отправился в свой первый рейс пароход «Клермонт».

Слайд 3

Преобразование энергии при работе тепловых двигателей
При сгорании топлива химическая энергия (потенциальная энергия взаимодействия атомов) преобразуется в кинетическую энергию хаотического движения молекул. При этом нагревается некоторая масса газа, которая называется рабочим телом. Газ (рабочее тело) расширяется, совершая работу (двигая поршень). При этом газ охлаждается, то есть кинетическая энергия молекул преобразуется в механическую энергию. Действие теплового двигателя имеет циклический характер.

Слайд 4

Основные элементы теплового двигателя
Рабочее тело – обычно газ: Нагреватель – сжигаемое топливо, имеющий температуру Т1, в контакте с которым рабочему телу сообщается количество теплоты Q1; Холодильник – окружающая среда, имеющий температуру Т2 , в контакте с которым от рабочего тела отбирается количество теплоты Q2

Слайд 5

Полезная работа теплового двигателя
Полезная работа Ап равна разности количества теплоты Q1, полученного рабочим телом от нагревателя, и количества теплоты Q2, отданного холодильнику. Aп = Q1 – Q2

Слайд 6

Схема работы теплового двигателя
Нагреватель
Рабочее тело
Холодильник
Q1
Q2
А п = Q1-Q2
КПД

Слайд 7

КПД теплового двигателя
Отношение работы, совершаемой двигателем, к количеству теплоты, полученному от нагревателя, называется коэффициентом полезного действия теплового двигателя. Согласно теореме Карно, из всех мыслимых тепловых двигателей с температурой нагревателя Т1 и температурой холодильника Т2 максимальным КПД будет обладать такой двигатель, каждый цикл работы которого представляет собой замкнутый процесс, графически изображенный на рисунке (цикл Карно).

Слайд 8

Т
Т
Р
V1
V4
1
2
3
4
V
ηmax= 1-
Цикл Карно
V2
V3
b
1
1-2 изотермическое расширение при температуре Т1
2-3 адиабатное расширение Q=0
3-4 изотермическое сжатие при температуре Т2
4
4-1 адиабатное cжатие Q=0

ТИП УРОКА: изучение нового материала.

МАТЕРИАЛЫ И ОБОРУДОВАНИЕ:

компьютер, мультимедийный проектор, экран, мультимедиа презентация.

МЕТОДЫ: словесные, наглядные, проблемно-поисковые.

ФОРМЫ РАБОТЫ: коллективная, индивидуальная, групповая.

ВИД РАБОТЫ: заполнение кластера, изучение новой темы по стратегии «Думай сам - в паре- поделись», самостоятельная работа с учебником.

ПЛАН-КОНСПЕКТ УРОКА:

I.Организационный момент. Организация групп. Объявление цели и задачи урока. Проверка домашнего задания. (Тренинг «Передай тепло »)

II.Изучение нового материала.

Высказывание.(учитель)

Ребята, прежде, чем мы перейдём к изучению нового материала, давайте вспомним ключевые термины, которые помогут нам определиться с темой сегодняшнего урока. А в этом нам поможет кроссворд, ключевое слово которого имеет непосредственное отношение к теме сегодняшнего урока. (деление на 3 группы по картинкам «Тепловых двигателей» . 1- группа «двигатель внутреннего сгорания», 2- группа «паровая и газовая турбины,», 3- группа «реактивный двигатель» . Образовалась 3 группы и ваша задача раскрыть каждых из видов.

Каждая группа выбирает своего капитана группы и следить за порядок, заполняет оценочный лист ученика.

Ф.И. ученика

Домашнее задание

Задача Уровень А (5-10)

Ответы на вопросы

Новая тема

Задача Уровень А (11,12,1,3,)

Уровень В (4,5,6)

СЛАЙД-1. Вопросы.

1.Один из способов изменения внутренней энергии тела (теплопередача ).

2.Источник энергии, используемый в промышленности, на транспорте, в сельском хозяйстве, в быту (топливо ).

3.Кинетическая, потенциальная, внутренняя (энергия ).

4.Дерево даешь - съедает, от воды - умирает (огонь ).

5.От этой величины зависит скорость движения молекул (температура ).

6.Единица измерения мощности (Ватт ).

7.Процесс соединения молекул горючего с кислородом, при котором выделяется энергия (горение ).

8.Единица измерения энергии (Джоуль ).

9.Один из видов теплопередачи (излучение ).

Взаимопроверка (9-10-«5», 7-8-«4»,5-6-«3»)

СЛАЙД-2. Тема и цели урока. Изучение новой темы (использование материала учебника).

Тема сегодняшнего урока - «Тепловые двигатели»

Сегодня на уроке мы изучим: Заполнить кластер.

Жизнь людей невозможна без использования различных видов энергии, источниками которой являются различные виды топлива, ветер, солнце, приливы и отливы. Существуют различные виды машин, которые реализуют в своей работе превращение одного вида энергии в другой. Мы рассмотрим один из типов машин - тепловой двигатель.

Определение.

СЛАЙД-3 . Как же это происходит?

«Мозговая атака» Видеосюжет модель работы простейшего теплового двигателя.

Схема - классификация тепловых двигателей.

Существует несколько видов тепловых двигателей: паровая машина, двигатель внутреннего сгорания, паровая и газовая турбины, реактивный двигатель. Во всех этих двигателях энергия топлива сначала переходит в энергию газа (или пара). Газ, расширяясь, совершает работу и при этом охлаждается. Часть его внутренней энергии превращается в механическую энергию.

Работа в группах «Думай сам - поделись в паре - расскажи» рассмотреть виды тепловых двигателей. 1- группа «двигатель внутреннего сгорания», 2- группа «паровая и газовая турбины,», 3- группа «реактивный двигатель», выступление каждой группы со своей презентацией.

Структура двигателя и формула КПД.

Т.е. тепловой двигатель состоит из нагревателя (устройства, где сгорает топливо), рабочего тела и холодильника. Газ или пар, который является рабочим телом, получает от нагревателя некоторое количество теплоты (Q1). Рабочее тело, нагреваясь, расширяется и совершает работу (Ап ) за счет своей внутренней энергии. Часть энергии (Q2) передается холодильнику вместе с отработанным паром или выхлопными газами.

Большая часть энергии топлива не используется полезно, а теряется в окружающем пространстве.

ВОПРОС УЧИТЕЛЯ: Как называется величина, показывающая, какая часть энергии, выделяемой топливом, тепловой двигатель превращает в полезную работу? (КПД )

ВОПРОС УЧИТЕЛЯ: Вспомните, как найти КПД простого механизма? Ответ ученика: (Найти отношение полезной работы к затраченной )

Чтобы найти коэффициентом полезного действия теплового двигателя нужно найти отношение совершенной полезной работы (Ап ) двигателя, к энергии, полученной от нагревателя (Q1).

То есть КПД показывает, какая часть энергии, выделяемой топливом, превращается в полезную работу. Чем больше эта часть энергии, тем двигатель экономичнее.

ВОПРОС УЧИТЕЛЯ: Сравните значения Q1 и Q2. (Q1 > Q2 )

ВОПРОС УЧИТЕЛЯ: На сколько Q1 > Q2? (на значение Ап )

ВОПРОС УЧИТЕЛЯ: Как можно найти полезную работу? (Q1 - Q2 )

Значит, Ап = Q1 - Q2 и

ВОПРОС УЧИТЕЛЯ: Сравните значения Q1 - Q2 и Q1. (Q1 - Q2 < Q1 )

ВОПРОС УЧИТЕЛЯ: Что можно сказать о значении дроби (меньше 1 )

Значит, КПД всегда меньше 1, а если его выразить в процентах, то меньше 100%.

III . Решение задачи каждой группы Уровень А (11,12,13)

Задача : Чему равен КПД теплового двигателя, если в полезную работу превращается четверть энергии топлива? (25%)

СЛАЙД. Физкультминутка.

ФИЗКУЛЬТМИНУТКА

СЛАЙД. Высказывание.

III.Закрепление изученного материала.

Ну, а сейчас давайте ещё раз коротко повторим то, с чем мы познакомились на сегодняшнем уроке.

• Какие машины называют тепловыми двигателями?
• Какие виды тепловых двигателей вы знаете?
• Что является нагревателем двигателя внутреннего сгорания?
• Что является холодильником двигателя внутреннего сгорания?
• Из скольких тактов состоит цикл двигателя внутреннего сгорания?
• Какой такт изображен на рисунке 27 учебника?

Теперь мне хотелось бы проверить, насколько хорошо вы усвоили новый материал. Для этого я предлагаю вам пересесть за компьютеры и ответить на вопросы теста. Но оценивать ваши знания будет компьютер. А я и вы сделаем выводы, на что вам нужно обратить внимание при подготовке домашнего задания.

Рефлексия: (закончить предложение)

Сегодня я могу оценить свою работу на «___».

Сегодня я узнал…
Было интересно…
Я понял, что…
Теперь я могу…
Я научился…
У меня получилось…
Я попробую….
Меня удивило…
Мне захотелось…

IV.Подведение итогов.

Домашнее задание: §21-24 Задача Уровень В (4-6, 9,10)

Просмотр содержимого документа
«Конспект + презентация урока Физики Тепловые двигатели »

• Один из способов изменения внутренней энергии тела

( теплопере д ача ).

2. Источник энергии, используемый в промышленности, на транспорте, в сельском хозяйстве, в быту

( топли в о ).

• Кинетическая, потенциальная, внутренняя

( энерг и я ).

• Дерево даешь – съедает, от воды – умирает

( о г онь ).

5. От этой величины зависит скорость движения молекул

( темпер а тура ).

6. Единица измерения мощности

( Ват т ).

7. Процесс соединения молекул горючего с кислородом, при котором выделяется энергия

( гор е ние ).

8. Единица измерения энергии

( Джоу л ь ).

9. Один из видов теплопередачи которое получаем от солнце

( и злучение ).

ТЕМА УРОКА: Тепловые двигатели

• ЦЕЛИ УРОКА:
• Формирование понятий и представлений о тепловом двигатели, его видах, принципе действия двигателя внутреннего сгорания, КПД теплового двигателя.
• Развитие логического мышления, памяти, способности находить оптимальный путь выполнения поставленной задачи; умения правильно объяснять физические понятия и явления; совершенствование навыков работы с персональным компьютером.
• Экологическое воспитание.

Тепловыми двигателями называют машины, в которых внутренняя энергия топлива превращается в механическую энергию.

Типы тепловых двигателей:

(устанавливаются на всех ТЭС, АЭС, водном транспорте, ж/д транспорте в настоящее время практически вытеснены).

Паровые турбины.

Двигатели внутреннего сгорания.

(автомобильный транспорт, авиация, с/х и строительная техника).

Реактивные двигатели.

(авиация, космонавтика).

Хронология изобретений тепловых двигателей

1690 – пароатмосферная машина Д.Папена

1705 - пароатмосферная машина Т.Ньюкомена для подъема воды из шахты

1763-1766 – паровой двигатель И.И.Ползунова

1784 – паровой двигатель Дж.Уатта

1865 – двигатель внутреннего сгорания Н.Отто

1871 – холодильная машина К.Линде

1897 – двигатель внутреннего сгорания Р.Дизеля (с самовоспламенением)

Паровая турбина - вид парового двигателя, в котором струя пара, действуя на лопатки ротора, вызывает его вращение.

История турбин – это история водяного колеса.

Водяное колесо с лопатками 16 века

Водяное колесо де ля – Фе, 1740 год.

Водяное колесо 14 века

Сегнерово колесо 1750 год

Колесо Поиселя, 1825 год

Турбины

Паровая турбина Лаваля,1889год.

Турбина Каплана, 1900год.

Турбина Эйлера, 1754 год.

Турбина современной ГЭС

Создатель первой поршневой паровой машины - 1690 год

В 1711-1712 гг. английский изобретатель кузнечный мастер Томас Ньюкомен построил первую паровую (пароатмосферную) машину поршневого типа.

Паровой двигатель И.И.Ползунова

В апреле 1763 г. Ползунов демонстрировал работу огнедействующей машины"

для заводских нужд»

Паровой двигатель Дж.Уатта

• В 1781 г. Джеймс Уатт получил патент на изобретение второй модели своей машины.
• В 1782 г. эта замечательная машина, первая универсальная паровая машина «двойного действия», была построена.

Двигатель внутреннего сгорания Н.Отто

К 1863 году был готов первый образец атмосферного газового двигателя с поршнем от авиационного мотора и ручным стартером, работавшим на смеси бензина и воздуха.

Холодильная машина К.Линде

Назначение премии за изобретение холодильной машины по выкристаллизации парафина побудило профессора в 1870 году вплотную заняться теорией тогда еще не существовавшей холодильной отрасли. Тремя годами позже в аугсбургской пивоварне была опробована первая опытная паровая машина фон Линде, в которой в качестве хладагента использовался метилэфир. Тогда же профессор получил в земле Бавария патент на свое изобретение, а 9 августа 1877 года - уже имперский патент на машину «второй конструкции», работавшую на аммиаке.

Двигатель внутреннего сгорания Р.Дизеля (с самовоспламенением)

1878 – 1888 гг. Рудольф Дизель работает над созданием двигателя принципиально новой конструкции. В голову ему приходит создание абсорбционного двигателя, работавшего на аммиаке, а в роли топлива должна был выступать специальная пудра, полученная из каменного угля.

Двигатель внутреннего сгорания

Первый четырехтактный ДВС работал на газе. Изобрел его в 1878 году немецкий физик самоучка Николай Отто.

в 1885 году построили карбюраторный ДВС, работавший на бензине.

• Карбюраторный ДВС имеет карбюратор-устройство, в которое поступают бензин и воздух, при этом получается горючая смесь .

4 такта двигателя

• 1 такт-в результате движения поршня вниз происходит всасывания через впускной клапан горючей смеси, выпускной клапан закрыт.

• 2 такт-поршень сжимает горючую смесь, она нагревается и поджигается электрической искрой от свечи.

• 3 такт-раскаленные газы-продукты сгорания горючей смеси-давят на поршень и толкают его вниз.Движение поршня с помощью шатуна передается коленчатому валу.

• 4 такт-поршень поднимается вверх и выталкивает отработанные газы через выпускной клапан,который в это время открывается

График изменения состояния газа в цилиндре ДВС на р, V- диаграмме .

• 1,2-Впуск
• 2,3-Сжатие
• 3,4-Рабочий ход
• 4,5,6,7-выпуск

• Малая масса, компактность, сравнительно высокий кпд (25-30%) обусловили широкое применение карбюраторных двигателей. Они приводят в движение автомобили, мотоциклы, моторные лодки, применяются в бензопилах.
• Но есть и недостатки: работают на дорогом высококачественном топливе, довольно сложны по конструкции, имеют большую скорость вращения вала двигателя, их выхлопные газы загрязняют атмосферу.

Четырёхтактный дизельный двигатель

Изобретён немецким инженером Рудольфом ДИЗЕЛЕМ(1858 – 1913) в 1897году.

Первый такт

П ри ходе поршня вниз через впускной клапан в цилиндр поступает атмосферный воздух.

Второй такт

П ри ходе поршня вверх воздух адиабатно сжимается до давления примерно 1,2*10 6 Па, что ведёт к повышению его температуры в конце такта до 500-700 0 С.

Третий такт

О бразующиеся при горении газы давят на поршень и производят полезную работу во время движения поршня вниз. Давление расширяющегося газа поддерживается приблизительно постоянным. По окончании горения впрыснутой порции топлива происходит адиабатное расширение газа. В конце такта происходит открытие выпускного клапана, давление падает.

Четвёртый такт

П оршень движется вверх и выталкивает продукты сгорания в атмосферу.

График изменения состояния газа в цилиндре ДД на р, V- диаграмме.

Изобара 1-2 - 1 такт

Изобара 2-3 - 2 такт

И зобара 3-4 , изотерма 4-5 , изохора 5-6 - 3 такт

И зобара 6-7 - 4 такт

Преимущества дизельного двигателя:

Б ольш ой КПД (35-40%).

Низкий расход топлива

Дешёвое топливо

Большой крутящий момент

Недостатки дизельного двигателя:

Более низкая мощность, по сравнению с бензиновыми двигателями

Более высокая масса

Ракетный двигатель

РАКЕТНЫЙ ДВИГАТЕЛЬ, реактивный двигатель, не использующий для работы окружающую среду (воздух, воду). Распространены химические ракетные двигатели (разрабатывают и испытывают электрические, ядерные и другие ракетные двигатели). Простейший ракетный двигатель работает на сжатом газе. По назначению различают разгонные, тормозные, управляющие и др. Применяют на ракетах (отсюда название), самолетах и др. Основной двигатель в космонавтике.

Вред наносимый окружающей среде

Отрицательное влияние тепловых машин на окружающую среду связано с действием различных факторов.

• Во-первых, при сжигании топлива используется кислород из атмосферы, вследствие чего содержание кислорода в воздухе постепенно уменьшается.
• Во-вторых, сжигание топлива сопровождается выделением в атмосферу углекислого газа.
• В третьих, при сжигании угля и нефти атмосфера загрязняется азотными и серными соединениями, вредными для здоровья человека.
• А автомобильные двигатели ежегодно выбрасывают в атмосферу два-три тонн свинца.

Выбросы вредных веществ в атмосферу- не единственная сторона воздействия энергетики на природу. Согласно законам термодинамики производство электрической и механической энергии в принципе не может быть осуществлено без отвода в окружающую среду значительных количеств теплоты. Это не может не приводить к постепенному повышению средней температуры на земле. Одно из направлений, связанное с охраной окружающей среды, это увеличение эффективности использования энергии, борьба за её экономию.

• Один из путей уменьшения загрязнения окружающей среды- использование в автомобилях вместо карбюраторных бензиновых двигателей дизелей, в топливо которых не добавляют соединения свинца. Перспективными являются разработки автомобилей, в которых вместо бензиновых двигателей применяются электродвигатели или двигатели, использующие в качестве топлива водород. Равномерное движение машин, ликвидация заторов
• Установление предельной скорости движения в городе 60 км/ч
• Вывод из городской черты грузовых потоков
• Своевременное устранение неисправности двигателей

Схема теплового двигателя

Нагреватель Т 1

Q 1

Рабочее тело (газ)

A = Q 1 - Q 2

Q 2

Холодильник Т 2

Токсичность соединений свинца Р b (С 2 Н 5) 4

• Действует на нервную систему
• Вызывает умственную отсталость
• Заболевания мозга
• Дезактивирует ферменты

Pb(C 2 H 5 ) 4 + 4KI ------ 4 C 2 H 5 K + PbI 4

Pb 4+ + 4I - ------ PbI 4

желтого цвета

Безопасный уровень в крови

0,2- 0,8 × 10 -4 %

Задача: Уровень А №11,12,13 Уровень В № 4, 5, 6

Домашнее задание: §22-24

Задача: Уровень А №14 Уровень В № 9,10

Дизельный двигатель

Слайдов: 21 Слов: 1252 Звуков: 0 Эффектов: 0

Тепловые явления, тепловые двигатели, охрана окружающей среды. Нас окружает мир, далекий от равновесия. Для явлений и процессов характерны регулярность и повторяемость. Способы изменения внутренней энергии. Совершение механической работы. Теплопередача. Излучение. Конвекция. Теплопроводность. То, что существует объективно, независимо от нашего сознания. Форма существования материи. Мера средней кинетической энергии молекул. Один из способов изменения внутренней энергии. Способ существования материи. Вид теплопередачи. Переход вещества из твердого состояния в жидкое. Переход вещества из жидкого состояния в твердое. - Двигатели.ppt

Виды двигателей

Слайдов: 25 Слов: 1196 Звуков: 0 Эффектов: 67

Двигатели. Энергосиловая машина, преобразующая какую-либо энергию в механическую работу. Двигатель внутреннего сгорания. КПД двигателя внутреннего сгорания. Принцип действия ДВС. Виды ДВС. Паровая машина. Принцип действия паровой машины. Паровая турбина. Паровоз – вид паровой машины. Виды паровозов. Реактивный двигатель. Дизель. Газодизель. КПД дизельных двигателей. Турбореактивный двигатель. Электрический двигатель. Принцип действия электродвигателя. Вечный двигатель. Как это было (первооткрыватели). Кузьминский Павел Дмитриевич. Папен (Papin) Дени. Борьба Гринписа против загрязнения атмосферы. - Виды двигателей.ppt

Тепловой двигатель

Слайдов: 26 Слов: 563 Звуков: 2 Эффектов: 111

Тепловые двигатели. За и против. План. Что такое тепловой двигатель? История создания теплового двигателя. Современные тепловые двигатели. Современные экологически чистые двигатели. Вредит ли тепловой двигатель нашему здоровью? Решение проблем экологии. Используемая литература. История появления тепловых двигателей уходит в далекое прошлое. Леонардо Да Винчи. Архимед. Дени Папен. Герон Александрийский. Иван Иванович Ползунов. Джеймс Уатт. Внутреннего сгорания Ракетные Газотурбинные Ядерный. Ракетный двигатель. Газотурбинный двигатель. В отличие от поршневого двигателя, в ГТД процессы происходят в потоке движущегося газа. - Тепловой двигатель.ppt

Работа теплового двигателя

Слайдов: 36 Слов: 1205 Звуков: 0 Эффектов: 50

Мощные колеса. Тепловые двигатели. Что такое тепловой двигатель. Виды тепловых двигателей. История создания теплового двигателя. Ползунов демонстрировал работу огнедействующей машины. Джеймс Уатт. Двигатель внутреннего сгорания Н.Отто. Рудольф Дизель. Устройство теплового двигателя. Принцип действия теплового двигателя. Как работает тепловой двигатель. КПД теплового двигателя. КПД тепловых двигателей. Карно Никола Леонард Сади. Цикл Карно. Тепловые двигатели наоборот. Принцип действия. Тепловые двигатели в народном хозяйстве. Водный транспорт. Железнодорожный транспорт. - Работа теплового двигателя.ppt

Тепловые двигатели физика

Слайдов: 26 Слов: 1100 Звуков: 0 Эффектов: 163

Тепловой двигатель. Содержание. Люди и природа Самый сильный фактор разрушения природы. Тепловые машины и развитие техники. Кто создал тепловые двигатели. ПРИ РАБОТЕ ТЕПЛОВЫХ МАШИН: внутренняя энергия топлива преобразуется в механическую. Принцип работы теплового двигателя. Нагреватель. Рабочее тело. Холодильник. Полезная работа а. Работа, производимая двигателем за цикл. Любой тепловой двигатель работает по замкнутому циклу. КПД теплового двигателя. Значения кпд тепловых машин, %. Коэффициент полезного действия всегда меньше единицы. Цикл карно. Французский инженер Сади Карно в 1824 г. - Тепловые двигатели физика.ppt

«Тепловые двигатели» 8 класс

Слайдов: 18 Слов: 1041 Звуков: 0 Эффектов: 0

Тепловые двигатели. Газовая турбина. Тепловая машина. Двигатель внутреннего сгорания. Паровая машина. Поршень. Реактивный двигатель. Принцип действия ракетного двигателя. Диски ротора. Инженер Сади Карно. Коэффициент полезного действия. - «Тепловые двигатели» 8 класс.ppt

«Тепловые двигатели» 10 класс

Слайдов: 63 Слов: 2113 Звуков: 10 Эффектов: 264

Тепловые двигатели и охрана окружающей среды. Физика как наука предполагает не только изучение теории. 4 рабочие группы. Тепловые двигатели. История создания. Архимед. Дени Папен. Томас Ньюкомен. Гамфри Поттер. Иван Ползунов. Джеймс Уатт. Универсальная машина Уатта. Паровая турбина. Принцип действия. Принцип действия турбины прост. Экологические проблемы. Как решить проблему. Решение выше перечисленных проблем жизненно важно для человека. Паровые машины и паровые турбины применялись и применяются. Члены команды. Двигатели внутреннего сгорания. Этапы развития ДВС. Трехколесная коляска, изобретенная Карлом Бенцом. - «Тепловые двигатели» 10 класс.ppt

Современные тепловые двигатели

Слайдов: 14 Слов: 913 Звуков: 0 Эффектов: 0

Современные тепловые двигатели. Двигатель внутреннего сгорания. Поршневые двигатели. Смесь топлива с воздухом. Специальное дизельное топливо. Двигатель, сжигающий в качестве топлива углеводороды. Виды тепловых двигателей. Английский изобретатель. Паровая машина. Газовая турбина. Двигатель. Устройство. Поддон. - Современные тепловые двигатели.pptx

Использование тепловых двигателей

Слайдов: 34 Слов: 483 Звуков: 0 Эффектов: 81

Тепловые двигатели. Что вы наблюдали. Внутренняя энергия пара. Запасы внутренней энергии. Проследим историю развития тепловых двигателей. Инженер Геро. Архимед. Французский инженер Кюньо. Русский механик Иван Ползунов. Француз Ленуар. Немецкий изобретатель Отто. Немецкий инженер Даймлер. Первый автомобиль. Проект бензинового двигателя. Немецкий инженер Дизель. Начало истории создания реактивных двигателей. Применение тепловых двигателей. На железной дороге. На водном транспорте. В автомобильном транспорте. В сельском хозяйстве. В авиации. Тепловые двигатели играют положительную роль в жизни. - Использование тепловых двигателей.ppt

Принцип действия теплового двигателя

Слайдов: 8 Слов: 255 Звуков: 1 Эффектов: 1

Принцип действия тепловых двигателей. КПД тепловых двигателей. Цель урока: раскрыть физические принципы действия тепловых двигателей. Тепловые машины и развитие техники. Развитие энергетики является одной из важнейших предпосылок научно- технического прогресса. Тепловые двигатели- машины, преобразующие внутреннюю энергию топлива в механическую. Уатт Д.В.С 1860 г.- француз Ленуар. 1876 г.- немец Н.Отто. Паровая турбина. 1889 г.- швед К. Лаваль. Газовая турбина. История создания тепловых двигателей. Принцип работы Т.Д. Нагреватель. Холодильник. Рабочее тело. Окружающая среда. - Принцип действия теплового двигателя.ppt

История развития тепловых двигателей

Слайдов: 20 Слов: 596 Звуков: 0 Эффектов: 50

История изобретения и развития тепловых двигателей. Принцип работы тепловых двигателей. Тепловой двигатель состоит. Техническая задача. Классификация тепловых двигателей. Двигатели внешнего сгорания 1.Паровая машина 2.Паровая и газовая турбина. Двигатели внутреннего сгорания 1 Карбюраторные, дизельные 2 Реактивные. Паровые машины. Паровые турбины. Современные турбины. Достоинства и недостатки тепловых двигателей. Экологические проблемы. Допустимые нормы концентрации вредных веществ в воздухе. Шкала шумового загрязнения. Способы ликвидации вредных воздействий тепловых двигателей. - История развития тепловых двигателей.ppt

Применение тепловых двигателей

Слайдов: 18 Слов: 560 Звуков: 0 Эффектов: 0

Двигатели. Нагреватель. Виды тепловых двигателей. Паровая машина. Исторический курьез. Двигатель внутреннего сгорания. Э.Ленуар. Шар Герона. И. Ньютон. Проект аппарата. К.Э. Циолковский. Первый космонавт планеты. Коэффициент полезного действия тепловых машин. Проблемы охраны окружающей среды. Формулы для расчета КПД. Основные части двигателя внутреннего сгорания. Принцип реактивного движения. - Применение тепловых двигателей.ppt

Тепловые двигатели и окружающая среда

Слайдов: 30 Слов: 590 Звуков: 0 Эффектов: 120

Тепловые двигатели. Паровая и газовая турбина. Кардано Джероламо. Папен Дени. Паровая машина Дени Папена. Сомерсет Эдуард. Ньюкомен Томас. Уатт Джемс. Ползунов Иван Иванович. Коэффициент полезного действия теплового двигателя. Карно Никола Леонард Сади. Схема теплового двигателя. Холодильная установка. Цикл Карно. Схема рабочего процесса четырехтактного дизеля. Принцип действия карбюраторного двигателя. Принцип действия инжекторного двигателя. Паровая турбина. Реактивный двигатель. Циолковский Константин Эдуардович. Экологические проблемы использования тепловых машин. - Тепловые двигатели и окружающая среда.ppt

Тепловые двигатели и охрана окружающей среды

Слайдов: 18 Слов: 775 Звуков: 0 Эффектов: 10

Тепловые двигатели и охрана окружающей среды. Необратимость тепловых процессов. Классификация транспорта по типу двигателей. Классификация транспорта по источнику энергии. Экологическая карта Москвы. Преимущества и недостатки. Топливо. Данные экологических исследований. Как сберечь свой край. Упорядочение транспортного потока. Тепловые ЭС. ТЭС работают на органическом топливе. Кислород из атмосферы. Парниковый эффект. Отрицательные последствия. Анкета. - Тепловые двигатели и охрана окружающей среды.ppt

Типы тепловых двигателей

Слайдов: 11 Слов: 986 Звуков: 0 Эффектов: 116

Тепловые двигатели. Краткая история развития. Краткая история. Типы тепловых двигателей. Двигатель внутреннего сгорания. Паровая турбина. Ракетный двигатель. Значение тепловых двигателей. Цикл Карно. Вред. Уменьшение загрязнений окружающей среды. - Типы тепловых двигателей.ppt

Виды тепловых двигателей

Слайдов: 12 Слов: 1080 Звуков: 0 Эффектов: 6

Тепловые двигатели. Тепловой двигатель – устройство, преобразующее внутреннюю энергию топлива в механическую энергию. Три основные части теплового двигателя. Нагреватель. Передает количество теплоты Q1 рабочему телу. Рабочее тело. Совершает работу. Холодильник. Потребляет часть полученного количества теплоты Q2. Понятие об основных частях. ДалекО в проШлоМ… История тепловых машин уходит в далекое прошлое. Пушка Архимеда. Один конец ствола сильно нагревали на огне. Затем в нагретую часть ствола наливали воду. Вода мгновенно испарялась и превращалась в пар. Пар, расширяясь, с силой и грохотом выбрасывал ядро. - Виды тепловых двигателей.pptx

Тепловые двигатели и их виды

Слайдов: 10 Слов: 373 Звуков: 0 Эффектов: 0

Виды тепловых двигателей. Тепловые машины. Внутренняя энергия. Паровая турбины. Газовая турбина. Двигатель внутреннего сгорания. Дизель. Паровая машина. Реактивный двигатель. Разнообразие видов тепловых машин. - Тепловые двигатели и их виды.ppt

Тепловые двигатели, виды тепловых двигателей

Слайдов: 11 Слов: 870 Звуков: 0 Эффектов: 0

Современные тепловые двигатели. Современные двигатели неполного объёмного расширения. Поршневые двигатели Отто и Дизеля. Поршневые ДВС. Роторно-лопастной двигатель внутреннего сгорания. Роторно-поршневой двигатель Ванкеля. Газотурбинные двигатели полного необъёмного расширения. Что возможно и невозможно в тепловых двигателях. Достижение максимального КПД. Турбина объёмного расширения. Диаграмма теплового баланса современных ДВС. - Тепловые двигатели, виды тепловых двигателей.pptx

Ракетные двигатели

Слайдов: 10 Слов: 420 Звуков: 0 Эффектов: 5

Ракетные двигатели. Ракетный двигатель. Циолковский К.Э. Пионеры ракетно-космической техники. Виды двигателей. Огненное сердце. КПД. Охрана природы. Опасность. Пункт назначения. - Ракетные двигатели.ppt

Реактивный двигатель

Слайдов: 7 Слов: 232 Звуков: 0 Эффектов: 0

«Реактивный двигатель». Двухступенчатая космическая ракета. В основе движения ракеты лежит закон сохранения импульса. Николай Иванович Кибальчич (1853-1881). Константин Эдуардович Циолковский (1857-1935). Планета есть колыбель разума, но нельзя вечно жить в колыбели. Сергей Павлович Королев (1907-1966). Реактивный двигатель имеет самый высокий (80%) КПД из всех тепловых двигателей. - Реактивный двигатель.ppt

Паровой двигатель

Слайдов: 9 Слов: 1089 Звуков: 0 Эффектов: 0

Презентация по физике на тему: История изобретения паровых машин. Определение. Изобретение и развитие. Пар, выходящий по касательной из дюз, закреплённых на шаре, заставлял последний вращаться. Первые промышленные двигатели. Первым применением двигателя Ньюкомена была откачка воды из глубокой шахты. Повышение эффективности двигателя Уатта привело к использованию энергии пара в промышленности. Силовые машины, которые редко останавливаются и не должны менять направление вращения. Двигатели малой мощности используются на судовых моделях и в специальных устройствах. Паровой молот. - Паровой двигатель.ppt

Турбина и ДВС

Слайдов: 17 Слов: 833 Звуков: 0 Эффектов: 0

Впервые тепловой двигатель был изобретён в конце 17 века Джеймсом Уаттом. Паровая машина. Реактивный двигатель. Двигатель внутреннего сгорания. Паровая турбина. Двигатель внутреннего сгорания – очень распространенный вид теплового двигателя. Применение двигателей внутреннего сгорания чрезвычайно разнообразно. Мощные двигатели внутреннего сгорания устанавливают на речных и морских судах. Строение ДВС. 1. Впускной клапан. 2. Выпускной клапан. 3. Поршень. 4. Шатун. 5. Коленчатый вал. 6. Свеча. Цикл ДВС. Один рабочий цикл в двигателе происходит за 4 такта(хода) поршня. Поэтому такие двигатели называют четырёхтактными. - Турбина и ДВС.ppt

Паровая турбина

Слайдов: 6 Слов: 218 Звуков: 0 Эффектов: 16

Паровая турбина. Содержание. Паровая турбина Схема паровой турбины История изобретения Литература. В современной технике широко применяют другой тип теплового двигателя. Такие двигатели называют турбинами. Схема действия простейшей паровой турбины приведена на рисунке. Схема паровой турбины. Изобретение паровой турбины явилось событием исключительной важности. В некоторых случаях паровые машины достигали непомерной величины. Идея создания паровой турбины увлекла многих русских изобретателей. История изобретения. - Паровая турбина.ppt

Двигатель будущего

Слайдов: 13 Слов: 542 Звуков: 13 Эффектов: 5

Что важней: здоровье или комфорт? Сравнить двигатели настоящего времени. Программа исследования: Установить тип двигателя, наименее загрязняющего окружающую среду. Основные виды выбросов загрязняющих веществ в зависимости от типа вещества. Основные виды двигателей: 1. Двигатель внутреннего сгорания: бензиновый двигатель дизельный двигатель. Реактивный двигатель Паровой двигатель Электрический двигатель постоянного тока. Как защитить атмосферу от загрязнения выбросами автотранспорта? Перерабатывать выработанные машинами выхлопные газы. Экологичный двигатель – электрический двигатель постоянного тока. - Двигатель будущего.ppt

Идеальный тепловой двигатель

Слайдов: 11 Слов: 771 Звуков: 0 Эффектов: 0

Тест по теме «Идеальные тепловые двигатели» группа А (первый уровень). №1: КПД идеальной тепловой машины 20%. Чему равно отношение температуры нагревателя к температуре холодильника? Определить количество теплоты отданное холодильнику, если КПД.двигателя 20%. Температура нагревателя 450К. №5: КПД идеального цикла Карно 25%. Температура холодильника неизменна. №6: Какие из нижеприведённых утверждений не справедливы при увеличении КПД машины Карно? I. При увеличении температуры нагревателя на T . При уменьшении температуры нагревателя на такое же T . При увеличении количества теплоты, отданного холодильнику. - Идеальный тепловой двигатель.ppt

Тепловые двигатели и машины

Слайдов: 28 Слов: 990 Звуков: 4 Эффектов: 29

Виды тепловых двигателей. Тепловые двигатели. Тепловые машины. Внутренняя энергия тепловых машин. Греческий математик. Геронов шар. Паровая турбины. Двухкорпусная паровая турбина. Газовая турбина. Модель двигателя внутреннего сгорания. Двигатель внутреннего сгорания. Общий вид двигателя внутреннего сгорания. Виды двигателей внутреннего сгорания. Схема работы. Такты работы двухтактного двигателя. Такты работы четырехтактного двигателя. Дизель. Паровая машина. Реактивный двигатель. Ядерный двигатель. Экологические проблемы использования тепловых машин. Решение проблем экологии. - Тепловые двигатели и машины.ppt

КПД

Слайдов: 14 Слов: 601 Звуков: 1 Эффектов: 13

Реки и озера. Архимед. Твердое тело. КПД. Понятие КПД. Существование трения. Отношение полезной работы к полной работе. Соберите установку. Вес бруска. Определение КПД при подъеме тела. Путь S. Измерьте силу тяги F. Сделайте вычисления. - КПД.ppt

КПД тепловых двигателей

Слайдов: 33 Слов: 831 Звуков: 1 Эффектов: 8

Тепловые двигатели. Кпд тепловых двигателей. А. Эйнштейн. Задачи урока: План урока: Актуализация знаний. Изучение нового материала. Решение задач. Итоги урока. Домашнее задание. Что общего у автобуса и самолета, у автомобиля и ракеты? Вывод: Тепловой двигатель. Мир «огненных машин». История изобретения паровых машин. История изобретения турбин. Паровозы Стефенсона и Черепановых. Достижения науки и техники в строительстве паровых турбин. Использование энергии Солнца на Земле. Первым механическим двигателем, нашедшим практическое применение, была паровая машина. Паровая машина Дэни Папена. - КПД тепловых двигателей.ppt

Физика «КПД теплового двигателя»

Слайдов: 21 Слов: 451 Звуков: 0 Эффектов: 13

Урок физики. КПД тепловых двигателей. Понятие о коэффициенте полезного действия. Изучение нового материала. Актуализация знаний. Превращение внутренней энергии топлива. Постановка эксперимента. Научный прогресс. ДВС. Реактивные двигатели. КПД теплового двигателя. КПД. Энергетический баланс. КПД некоторых двигателей. Негативные последствия применения тепловых двигателей. Пути и способы ликвидации экологических последствий. Новинки в мире двигателей. Задача. Что называют тепловыми двигателями. - Физика «КПД теплового двигателя».ppt

Тепловые двигатели КПД тепловых двигателей

Слайдов: 34 Слов: 930 Звуков: 0 Эффектов: 156

Тепловые двигатели. Тема урока: Наука своими корнями уходит в практику. Цель урока: Изучить принцип работы тепловых двигателей. Воспитать чувство коллективизма при работе в группах. Решать расчетные и графические задачи, используя формулы. Знать. Уметь. Раздражен. Встревожен. Безразличен. Спокоен. Радостно восхищен. Удивлен. Ваше настроение. Правила поведения на уроке. Краткость - сестра таланта. Знание - сила. Шепот слышнее крика. Будь внимателен! Актуализация знаний. 1. Как определяются изменения внутренней энергии согласно первому закону термодинамики? - Тепловые двигатели КПД тепловых двигателей.ppt

КПД котельной

Слайдов: 14 Слов: 499 Звуков: 0 Эффектов: 0

Определение КПД котельной. Определить КПД водонагревательного котла. Температуры на поверхности трубы. Длины и окружности труб. Вычисления. Экономия топливно-энергетических ресурсов. Время исследования. Количество переданной теплоты. КПД водонагревательного котла. Количество теплоты, отданное остывающей водой. -

Чтобы пользоваться предварительным просмотром презентаций создайте себе аккаунт (учетную запись) Google и войдите в него: https://accounts.google.com

Подписи к слайдам:

Тепловые двигатели

Тепловой двигатель – машина в которой внутренняя энергия топлива превращается в механическую энергию. Паровая машина Двигатель внутреннего сгорания Паровая и газовая турбины Реактивный двигатель Виды тепловых двигателей В настоящее время эксплуатируются также тепловые машины, использующие теплоту, выделяющуюся в реакторе, где происходит расщепление и преобразование атомных ядер.

Холодильник – Т 2 Q 2 Q 1 A ′ = Q 1 -Q 2 КПД тепловой машины КПД идеал ь ной тепловой машины Принцип работы тепловой машины Цилиндр с рабочим веществом Нагреватель – Т 1

1 - чугунный цилиндр, в котором ходит поршень 2 . Рядом с цилиндром расположен парораспределительный механизм. Он состоит из золотниковой коробки, имеющей сообщение с паровым котлом. Кроме котла, коробка посредством отверстия 3 сообщается с конденсатором и с цилиндром посредством двух окон 4 и 5. В коробке находится золотник 6 , движимый специальным механизмом посредством тяги 7. Поршневая паровая машина

2 1 Примеры тепловых машин 1 - двигатель внутреннего сгорания, 2 - ракетный двигатель При работе тепловая машина получает количество теплоты Q 1 отдает Q 2 . Совершаемая работа А′ = Q , - Q 2 .

1 - воздухозаборник, 2 - компрессор, 3 - камера сгорания, 4 - турбина, 5 – сопло. 1. Авиационный турбореактивный двигатель Примеры тепловых машин

1 - патрубок выпускных газов, 2 - форсунка, 3 - поршень, 4 - воздушный фильтр, 5 - нагнетатель воздуха, 6 - цилиндр, 7 - шатун, 8 - коленчатый вал. 2. Дизель

1 - входной патрубок, 2 - рабочее колесо турбины, 3 - направляющие лопатки турбин, 4 - выходной паропровод. 3. Паровая турбина

Схема бензинового двигателя внутреннего сгорания Схема оборудования паросиловой станции Схема двигателя Дизеля

Турбина (поршневая машина) Конденсатор Нагнетающий насос Схема круговорота воды паросиловой установке Котёл Отсасывающий насос Сборник

Примерный энергетический баланс ТЭЦ Примерный энергетический баланс паросиловой станции с турбиной Коэффициент полезного действия паросиловой станции

Слайд 2

Цели урока:

1.Сформировать понятие о физических принципах действия тепловых двигателей. 2.Познакомить учащихся с важнейшими направлениями применения тепловых двигателей в народном хозяйстве. 3. Выяснить экологические проблемы, связанные с использованием тепловых двигателей.

Слайд 3

Вращайтесь, мощные колеса, Свистите, длинные ремни, Горите свыше, впрямь и косо, Над взмахами валов, огни! Пуды, бросая, как пригоршню, В своем разлете роковом Спешите, яростные поршни, Бороться с мертвым естеством! Валерий Брюсов

Слайд 4

Что такое тепловой двигатель?

Тепловой двигатель – это устройство, преобразующее внутреннюю энергию топлива в механическую энергию.

Слайд 5

Виды тепловых двигателей:

Слайд 6

История создания теплового двигателя.

1690 – пароатмосферная машина Д.Папена 1705 - пароатмосферная машина Т.Ньюкомена для подъема воды из шахты 1763-1766 – паровой двигатель И.И.Ползунова 1784 – паровой двигатель Дж.Уатта 1865 – двигатель внутреннего сгорания Н.Отто 1871 – холодильная машина К.Линде 1897 – двигатель внутреннего сгорания Р.Дизеля (с самовоспламенением)

Слайд 7

В апреле 1763 г. Ползунов демонстрировал работу огнедействующей машины «для заводских нужд»

Слайд 8

В 1781 г. Джеймс Уатт получил патент на изобретение второй модели своей машины. В 1782 г. эта замечательная машина, первая универсальная паровая машина «двойного действия», была построена.

Слайд 9

К 1863 году был готов первый образец атмосферного газового двигателя с поршнем от авиационного мотора и ручным стартером, работавшим на смеси бензина и воздуха. Двигатель внутреннего сгорания Н.Отто

Слайд 10

1878 – 1888 гг. Рудольф Дизель работает над созданием двигателя принципиально новой конструкции. В голову ему приходит создание абсорбционного двигателя, работавшего на аммиаке, а в роли топлива должна была выступать специальная пудра, полученная из каменного угля.

Слайд 11

Устройство теплового двигателя

Три основных элемента любого теплового двигателя: 1.Нагреватель, сообщающий энергию рабочему телу. 2. Рабочее тело (газ или пар), совершающее работу. 3.Холодильник, поглощающий часть энергии от рабочего тела.

Слайд 12

Принцип действия теплового двигателя

Принцип действия теплового двигателя основан на свойстве газа или пара при расширении совершать работу. В процессе работы теплового двигателя периодически повторяются расширения и сжатия газа. Расширения газа происходят самопроизвольно, а сжатия под действием внешней силы.

Слайд 13

Нагреватель. T₁ Холодильник. T₂ Рабочее тело Q₁ Q₂ Q₁ - Q₂= A Как работает тепловой двигатель?

Слайд 14

КПД теплового двигателя.

Коэффициент полезного действия теплового двигателя (КПД) – отношение работы, совершаемой двигателем за цикл, к количеству теплоты, полученной от нагревателя.

Слайд 15

КПД тепловых двигателей

Слайд 16

Карно Никола Леонард Сади (1796-1832 г.)- французский физик и инженер. Свои исследования он изложил в сочинении «размышления о движущей силе огня и о машинах, способных развивать эту силу». Он предложил идеальную тепловую машину.

Слайд 17

Цикл Карно – самый эффективный цикл, имеющий максимальный КПД.

1 – 2 - изотермическое расширение. А₁₂ = Q₁ 2 – 3 – адиабатное расширение А ₂₃ = - ∆U₂₃ 3 – 4 - изотермическое сжатие A₃₄= A сж = Q₂ 4 – 1 – адиабатное сжатие A₄₁= ∆U₄₁

Слайд 18

«Тепловые двигатели наоборот».

«Тепловые двигатели наоборот» это: холодильник, кондиционер и тепловой насос. В них происходит передача тепла от более холодного к более нагретому, что требует совершения работы. Работу производит электродвигатель, подключенный к источнику тока.

Слайд 19

«Тепловые двигатели наоборот», их принцип действия.

Рабочее тело Q₁ A Q₂=Q₁+A

Слайд 20

Тепловые двигатели в народном хозяйстве.

Тепловые двигатели – необходимый атрибут современной цивилизации. С их помощью вырабатывается около 80 % электроэнергии. Без тепловых двигателей (ДД, ДВС) невозможно представить современный транспорт. Паротурбинные двигатели применяются на водном транспорте. Газотурбинные - в авиации. Ракетные двигатели используются в ракетно – космической технике.

Слайд 21

Водный транспорт.

Первый практически пригодный пароход построен в 1807 году Фультоном. (амер) Первый российский пароход «Елизавета» построен в 1815 году на заводе предпринимателя К.Н.Берда. Его первый рейс был из Петербурга в Кронштадт.

Слайд 22

Железнодорожный транспорт.

В 1829 году инженер Дж. Стефенсон построил лучший для того времени паровоз «Ракета». Первый тепловоз построен в 1924г. советским ученым Л.М.Таккелем. Тепловоз приводит в движение двигатель внутреннего сгорания

Слайд 23

Автомобильный транспорт.

Прообразом современного автомобиля считают самодвижущуюся повозку немецких механиков Г.Даймлера и Бенца. В 1883 году легкий ДВС был установлен на обычный конный экипаж.

Слайд 24

Авиационный транспорт.

17 декабря 1903 года американские изобретатели Орвил и Уилбур Райт провели испытание первого в мире самолета - аэроплана (планера, снабженного ДВС). Полет продолжался 12 секунд на высоте 3 метра от земли.

Слайд 25

Космический транспорт.

17 августа 1933 года в воздух поднялась на высоту около 400 м первая советская жидкостная ракета, сконструированная М.К.Тихомировым. 4 октября 1957 года был запущен первый искусственный спутник Земли.

Слайд 26

Влияние тепловых двигателей на окружающую среду.

Слайд 27

ДВС и его влияние на окружающую среду.

Схема двигателя внутреннего сгорания. 1.- камера сгорания; 2- поршень; 3- кривошипно – шатунный механизм; 4 – радиатор в системе охлаждения; 5 – вентилятор 6 – система выпуска газов.