Слайд 1
Один из способов изменения внутренней энергии тела
(теплопередача).
2. Источник энергии,
используемый в промышленности, на транспорте, в сельском хозяйстве, в быту
(топливо).
Кинетическая, потенциальная, внутренняя
(энергия).
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 которое получаем от солнце
(излучение).
Слайд 2ТЕМА 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.
Слайд 3Тепловыми двигателями называют машины, в которых внутренняя энергия топлива превращается
в механическую энергию.
Слайд 4
Типы
тепловых двигателей:
Паровые турбины.
( устанавливаются на всех
ТЭС, АЭС, водном транспорте, ж/д транспорте в настоящее время практически
вытеснены).
Двигатели внутреннего сгорания.
Реактивные двигатели.
(автомобильный транспорт, авиация, с/х и строительная техника).
(авиация, космонавтика).
Слайд 5Хронология 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)
Слайд 6
Паровая турбина — вид парового двигателя, в котором струя пара,
действуя на лопатки ротора, вызывает его вращение.
Слайд 7История турбин – это история водяного колеса.
Водяное колесо 14 века
Водяное
колесо
с лопатками 16 века
Водяное колесо де ля – Фе, 1740 год.
Сегнерово колесо 1750 год
Колесо Поиселя, 1825 год
Слайд 8Турбины
Паровая турбина Лаваля,1889год.
Турбина современной ГЭС
Турбина Каплана, 1900год.
Турбина Эйлера, 1754 год.
Слайд 9Пароатмосферная машина Д.Папена
Создатель первой поршневой паровой
машины - 1690 год
Слайд 11Пароатмосферная машина Т.Ньюкомена для подъема воды из шахты
В 1711-1712 гг. английский изобретатель кузнечный мастер Томас Ньюкомен построил
первую паровую (пароатмосферную) машину поршневого типа.
Слайд 12Пароатмосферная машина Т.Ньюкомена для подъема воды из шахты
Слайд 13Паровой двигатель И.И.Ползунова
В апреле 1763 г. Ползунов демонстрировал
работу огнедействующей машины"
для заводских нужд»
Слайд 14Паровой 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.
Слайд 16Двигатель 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.
Слайд 17Двигатель внутреннего сгорания Н. Отто
Слайд 18Холодильная 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.
Слайд 20Двигатель 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.
Слайд 21Двигатель внутреннего сгорания
Первый четырехтактный ДВС работал на газе. Изобрел его
в 1878 году немецкий физик самоучка Николай Отто.
Слайд 22Позже его коллеги Готлиб Даймлер и Вильгельм Майбах
в 1885 году построили карбюраторный ДВС, работавший на бензине.
Слайд 23Карбюраторный ДВС имеет карбюратор-устройство, в которое поступают бензин и воздух,
при этом получается горючая смесь.
Слайд 244 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.
Слайд 253 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
Слайд 26График 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
р
Слайд 27 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.
Слайд 28Четырёхтактный дизельный двигатель
Изобретён немецким инженером Рудольфом ДИЗЕЛЕМ(1858 – 1913) в
1897году.
Слайд 30Первый такт
При ходе поршня вниз через впускной клапан в цилиндр
поступает атмосферный воздух.
Слайд 31Второй такт
При ходе поршня вверх воздух адиабатно сжимается до давления
примерно 1,2*106 Па, что ведёт к повышению его температуры в
конце такта до 500-700 0С.
Слайд 32В сжатый раскалённый воздух впрыскивается с помощью топливного насоса и
форсунки дизельное топливо. Из-за высокой температуры оно воспламеняется (причём горит
дольше бензина).
Слайд 33Образующиеся 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.
Третий такт
Слайд 34Четвёртый такт
Поршень движется вверх и выталкивает продукты сгорания в атмосферу.
Слайд 35График изменения состояния газа в цилиндре ДД на р,V-диаграмме.
Изобара 1-2
- 1 такт
Изобара 2-3 - 2 такт
Изобара 3-4, изотерма
4-5, изохора5-6 - 3 такт
Изобара 6-7 - 4 такт
Слайд 36Большой КПД (35-40%).
Преимущества дизельного двигателя:
Низкий расход топлива
Дешёвое топливо
Большой крутящий момент
Недостатки
дизельного двигателя:
Более низкая мощность, по сравнению с бензиновыми двигателями
Более высокая
масса
Слайд 37Ракетный 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.
<
<
Cтартовый
Cодержание
Закрыть
Слайд 38Вред 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.
<
<
Cтартовый
Cодержание
Закрыть
Слайд 39Уменьшение загрязнений окружающей среды.
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
<
<
Cтартовый
Cодержание
Закрыть
Слайд 40Нагреватель Т1
Рабочее тело (газ)
Холодильник Т2
Схема теплового двигателя
Q 1
Q 2
A =
Q 1 - Q 2
Слайд 41Токсичность соединений свинца
Рb(С2Н5)4
Действует на нервную систему
Вызывает умственную отсталость
Заболевания мозга
Дезактивирует ферменты
Pb(C2H5)4 + 4KI ------
4 C2H5K + PbI4
Pb4+ + 4I- ------ PbI 4
желтого цвета
Безопасный уровень в крови
0,2- 0,8×10-4 %
Слайд 42Какие машины называют тепловыми двигателями?
2. Какие виды тепловых двигателей вы
знаете?
3. Что является нагревателем двигателя внутреннего сгорания?
4. Что является холодильником
двигателя внутреннего сгорания?
5. Из скольких тактов состоит цикл двигателя внутреннего сгорания?
Слайд 43Задача: Уровень А №11,12,13
Уровень В
№ 4, 5, 6
Домашнее задание: §22-24
Задача: Уровень
А №14
Уровень В № 9,10