Слайд 1ТЕПЛОВЫЕ
ДВИГАТЕЛИ.
КПД ТЕПЛОВЫХ
ДВИГАТЕЛЕЙ
Слайд 2 Истина – это то, что выдерживает проверку опытом.
А. Эйнштейн
Слайд 3Задачи урока:
Образовательная:
Ознакомить учащихся с устройством и принципом действия паровой турбины;
Познакомить
с формулой расчета КПД тепловых двигателей.
2. Воспитательная:
Рассмотреть области применения тепловых
двигателей и условия их эксплуатации.
3. Развивающая:
Формировать навыки логического мышления, умение обосновывать свои высказывания, делать выводы.
Слайд 4План урока:
Актуализация знаний.
Изучение нового материала.
Решение задач.
Итоги урока.
Домашнее задание.
Слайд 5Что общего у автобуса и самолета,
у автомобиля и ракеты?
Слайд 6Вывод:
Общим для них является двигатель и самый распространенный – тот,
что работает за счет тепла, преобразуя тепловую энергию в механическую.
Слайд 7Тепловой двигатель
Смотри учебник физики под редакцией А. В. Перышкина
стр. 52
Тепловыми двигателями называют машины, в которых внутренняя энергия топлива
превращается в механическую.
Слайд 8Мир «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.
Слайд 9История изобретения паровых машин
Первым механическим двигателем, нашедшим практическое применение, была
паровая машина. Вначале она использовалась в заводском производстве, а затем
ее стали устанавливать на паровозах, пароходах, автомобилях и тракторах.
Слайд 10Паровая машина Дэни Папена
В 1698 году он построил паровую машину,
используя пороховой двигатель, заменив порох водой.
Слайд 11Томас Ньюкомен и его паровая машина
Пар из котла поступал в
основание цилиндра и поднимал поршень вверх. При впрыскивании в цилиндр
холодной воды пар конденсировался и под воздействием атмосферного давления поршень опускался вниз. После этого цикл повторялся.
Машина Ньюкомена оказалась на редкость удачной и использовалась по всей Европе более 50 лет.
Слайд 12Джеймс Уатт
В 1782 году Уатт создал первую универсальную паровую машину
двойного действия. Пар поступал в цилиндр попеременно то с одной
стороны поршня, то с другой. Поршень совершал и рабочий и обратный ход с помощью пара, чего не было в прежних машинах. Он использовал тяжелый маховик, центробежный регулятор скорости, дисковый клапан и манометр для измерения давления пара.
Паровая машина Уатта стала изобретением века, положившем начало к промышленной революции.
Слайд 13История изобретения турбин
В основе действия паровой турбины лежат два принципа
создания усилия на роторе, известные с давних времен, реактивный и
активный. В машине Бранке, построенной в 1629 году, струя пара приводила в движение колесо, напоминающее колесо водяной мельницы.
Слайд 14Паровая турбина Лаваля представляет собой колесо с лопатками. Пар под
большим давлением вырывается из трубы (сопла), давит на лопатки и
раскручивает колесо.
Слайд 15Паровая турбина Парсонса
Парсонс соединил паровую турбину с генератором электрической энергии.
С помощью турбины стало возможно вырабатывать электричество, и это повысило
интерес общества к тепловым турбинам. В результате 15-летних изысканий он создал наиболее совершенную по тем временам реактивную турбину.
Слайд 16
Первое судно с паротурбинным двигателем – «Турбиния», - построенное Парсонсом
в 1894 году развивало скорость около 59 км/час. С 1900
года турбины начали устанавливать на миноносцах, а после 1906 года все большие военные корабли оснащались турбинными двигателями.
Слайд 17Паровозы Стефенсона и Черепановых
Слайд 18Устройство паровоза
Паровоз состоит из трёх основных частей: котла, паровой машины
и экипажной части. Кроме того, в состав паровоза включается тендер
— специальный вагон, где хранятся запасы воды и топлива. Если же вода и топливо хранятся на самом паровозе, то тогда его называют танк-паровозом.
Слайд 19Первый паровоз, двигавшийся по рельсам был создан в 1804 году
Тревитиком. Первая железная дорога, открытая в 1825 году между Стоктоном
и Дарлингтоном, обслуживалась паровозами Стефенсона. Этот паровоз стал прообразом для всех дальнейших разработок паровозов.
Слайд 20Паровозы Черепановых
Первый паровоз был построен Мироном и Ефимом Черепановыми в
1834 году Нижнетагильском заводе. Испытания паровоза начались в августе 1834
года. Имеются сведения о том, что в 1833 году Мирон Черепанов побывал в Великобритании и увидел там паровоз Стефенсона«Ракета».
Слайд 21КПД теплового двигателя
Отношение совершенной полезной работы двигателя, к энергии, полученной
от нагревателя, называют коэффициентом полезного действия теплового двигателя.
Слайд 22АП – полезная работа,
Q1 – количество теплоты, полученное от нагревателя,
Q2
– количество теплоты, отданное холодильнику.
Слайд 24КПД тепловых двигателей:
Паровая машина 8-12%
ДВС 20-40%
Паровая турбина 20-40%
Дизель 30-36%
Слайд 25Экологические последствия работы тепловых двигателей.
Слайд 26Решение качественных задач:
1. Можно ли огнестрельное оружие отнести к тепловым
двигателям?
Слайд 272. Можно ли человеческий организм отнести к тепловым двигателям?
Слайд 283. КПД теплового двигателя 45 %. Что означает это число?
Слайд 29Решение задач
№1 Определите КПД двигателя трактора, которому для выполнения работы
1,89*107 Дж потребовалось 1,5 кг топлива с удельной теплотой сгорания
4,2*106 Дж/кг.
Слайд 30
Дано:
АП = 1,89*107 Дж
m = 1,5 кг
q
= 4,2*106 Дж/кг
КПД - ?
Решение:
Ответ: КПД = 30%
Слайд 31Сегодня на уроке:
Тепловые двигатели и их классификация.
Из истории тепловых
машин.
КПД тепловых двигателей.
Решение задачи на определение КПД.
Слайд 32Сегодня на уроке я :
научился
мне понравилось
хотел бы попробовать сам
(придумать задачу, подготовить презентацию на тему:
1. Достижения науки и техники
в строительстве паровых турбин.
2. Использование энергии Солнца на Земле.)
Слайд 33
Авторы:
учитель информатики
Татаринова Елена Михайловна 228-512-396
учитель физики
Бурьяница Ольга
Павловна 228-512-461
