Презентация "Коэффициент полезного действия тепловых двигателей"

Принципиальная схема теплового двигателя

Нагреватель Т1

Холодильник Т2

Рабочее тело

Qн

Qх

Ап

Польза

проблема

использование ТД

План:

• аргумент
• пример

выгодно

невыгодно

ТЕМА УРОКА

«Коэффициент полезного действия

тепловых двигателей»

Задачи урока:

Задача № 1.

Определить КПД двигателя трактора, которому для выполнения работы 15 МДж потребовалось израсходовать 1,2 кг топлива с удельной теплотой сгорания 42 МДж.

Для решения данной задачи необходимо ответить на вопросы:

- что является полезной работой?

- что является нагревателем?

- какие тепловые процессы происходят в нагревателе?

- по какой формуле нужно рассчитать количество теплоты,

передаваемое нагревателем?

- какой из трех формул КПД лучше воспользоваться в данной

задаче?

Задача № 1.

Определить КПД двигателя трактора, которому для выполнения работы 15 МДж потребовалось израсходовать 1,2 кг топлива с удельной теплотой сгорания 42 МДж.

Для решения данной задачи необходимо ответить на вопросы:

- что является полезной работой?

- что является нагревателем?

- какие тепловые процессы происходят в нагревателе?

- по какой формуле нужно рассчитать количество теплоты,

передаваемое нагревателем?

- какой из трех формул КПД лучше воспользоваться в данной

задаче?

Вопрос: что означает «КПД двигателя трактора равен 30%?»

• В двигателе внутреннего сгорания было израсходовано 0,5 кг горючего, теплота сгорания которого 46·106 Дж/кг при этом двигатель совершил 7·106 Дж полезной работы. Каков его КПД?
• В тепловой машине за счёт каждого килоджоуля энергии, получаемой от нагревателя, совершается работа 300 Дж. Определить КПД машины.
• Полезная мощность двигателей самолёта равна 2300 кВт. Каков КПД двигателей, если при средней скорости 250 км\ч они потребляют 288 кг керосина на 100 км пути?

КПД современных серийных ГТД

для различных классов мощности

• Может ли КПД быть равен или больше 100%?
• Как можно увеличить КПД?
• Приведет ли увеличение Qн к увеличению полезной работы? К увеличению КПД?
• Приведет ли уменьшение Qх к увеличению полезной работы? К увеличению КПД?
• Что выгоднее: увеличивать Qн или уменьшать Qх? (Проводят математический анализ – это удобнее делать на последней формуле КПД)
• Что технически легче (возможнее): увеличивать Qн или уменьшать Qх? С чем связаны данные проблемы?

ВОПРОСЫ

СПОСОБЫ ИЗМЕНЕНИЯ КПД (разминка)

• ПРИМЕНЕНИЕ ВЫСОКОКАЧЕСТВЕННОГО ТОПЛИВА
• ОТСУТСТВИЕ СМАЗКИ В РАБОЧИХ ЧАСТЯХ МЕХАНИЗМОВ
• УМЕНЬШЕНИЕ ТЕПЛООТДАЧИ ЧЕРЕЗ СТЕНКИ ЦИЛИНДРА
• УМЕНЬШЕНИЕ ТЕМПЕРАТУРЫ «ХОЛОДИЛЬНИКА»
• УЛУЧШАТЬ ГЕРМЕТИЧНОСТЬ КАРТЕРА
• ПРЕДОТВРАЩЕНИЕ УТЕЧКИ ПАРОВ БЕНЗИНА ИЗ ТОПЛИВНОГО БАКА АДСОРБЦИЕЙ И ОТСАСЫВАНИЕМ ПАРОВ ВО ВПУСКНУЮ СИСТЕМУ.

Подбери пословицу

Задание для самоподготовки: выучить теоретическую часть по конспекту в тетради, задачник А.П.Рымкевич № 679, задача № 2

«Тепловая машина за цикл работы получает от нагревателя 100 Дж и отдает холодильнику 40 Дж. Чему равен КПД тепловой машины?»

Дополнительно: оценить КПД судового дизельного двигателя (см.ниже)