презентація з теми : "Принцип дії теплових двигунів "

Принцип дії теплових двигунів

Зміна внутрішньої енергії ідеального одноатомного газу∆U – зміна внутрішньої енергії (Дж)∆T – зміна температури (К)Внутрішня енергія змінюється тільки тоді, коли змінюється температура газу (при незмінній масі)

Робота газу: Якщо тиск газу не змінюється, то робота обчислюється за формулою: А=p∆V=p(V2-V1)Якщо об'єм газу не змінюється, то робота газу дорівнює нулю. А=0 Робота газу чисельно дорівнює площі під графіком в координатах p(V)

Перший закон термодинаміки. Кількість теплоти, передана газу, іде на зміну внутрішньої енергії і на виконання роботи. Q=∆U+AQ – кількість теплоти (Дж)∆U – зміна внутрішньої енергії (Дж)A – робота (Дж)

Це пристрій циклічної дії , який перетворює енергію згоряння палива на механічну енергію. Тепловий двигун складається з 3 частин: Тепловий двигун

Механічну роботу в тепловому двигуні виконує газ, який отримує тепло, розширюється і тисне на поршень. Тому газ називають робочим тілом1. Робоче тіло (газ)

Для того, щоб газ розширювався, він отримує тепло від нагрівача2. Нагрівач (нагрівник)

Для безперервної роботи двигуна потрібно повертати в початкове положення. Для цього газ (робоче тіло) потрібно охолодити. При охолодженні газ починає стискатись.3. Холодильник (охолоджувач)

1. Нагрівач (Дає тепло) Qн.(Дж)2. Робоче тіло – газ (розширюючись, виконує роботу) А (Дж)3. Холодильник (Забирає у газу тепло, повертаючи в початковий об'єм) Qх.(Дж)Отже, тепловий двигун складається з трьох частин:

ККД – це відношення корисної роботи, виконаної двигуном, до кількості теплоти, одержаної від нагрівача. Вимірюється у відсотках. Це найголовніший показник економічності теплових двигунів в цілому. Коефіцієнт корисної дії теплового двигуна (ККД)

А- корисна робота. Qн - кількість теплоти, одержана від нагрівача. Враховуючи, що. Qх - кількість теплоти, віддана холодильнику. Отримуємо таку формулу для ККД Формула ККД

Також можна обрахувати ККД за формулою: Де: Тн – температура нагрівача в Кельвінах. Тх - температура холодильника в Кельвінах. ККД ідеального теплового двигуна

Обчислити ККД теплового двигуна, якщо він виконує корисну роботу 500 Дж і віддає холодильнику 300 Дж теплоти. Розв'язання на наступному слайдіЗадача 1

Звідси: Отже, А=500 Дж Qх = 300 Дж η - ?

ККД ідеального теплового двигуна 80%. Температура нагрівача 1270 СВизначити температуру холодильника. Розв'язання на наступному слайдіЗадача 2

ККД ідеального теплового двигуна. Звідси:η=80%=0,8 Тн = 1270 С +273=400 КТх – ?