Тепловые машины

механическую.


Примеры тепловых машин:
Двигатель внутреннего сгорания (ДВС)
а) карбюраторный

двигатель
б) дизельный двигатель
в) реактивный двигатель
Паровые и газовые турбины.

Что такое тепловая машина?

один из изобретателей парового
двигателя.
1680г. –
Изобрёл паровой котёл
1681г. –
Снабдил

его предохранительным клапаном
1690г. –
Первым использовал пар для поднятия поршня и описал замкнутый термодинамический цикл парового двигателя.
1707г. –
Представил описание своего двигателя

машины.
1774 год –
английским изобретателем Джеймсом Уаттом построена первая универсальная

паровая машина.
С 1775 по 1785 г. –
фирмой Уатта построено 56 паровых машин.
С 1785 по 1795г. –
той же фирмой поставлено уже 144 такие машины.

тележку, предназначенную
для передвижения
артиллерийских орудий

паровоз.
Через 5 лет Тревитик построил новый паровоз.
он развивал скорость до

30 км/ч
1816г. –
Не имея поддержки,
Тревитик разорился и уехал
в Южную Америку

поймай меня, кто может!

–
Начал заниматься строительством паровозов.
1823г. –
Основал первый в мире паровозостроительный

завод
1829г. –
На соревновании лучших локомотивов первое место занял паровоз Стефенсона «Ракета».
Его мощность составляла 13 л.с., а скорость 47 км/ч.

финиш

сгорания
1878г. –
Немецким изобретателем Отто
сконструирован четырёхтактный двигатель внутреннего сгорания.
1825г.

–
Немецким изобретателем Даймлером был создан бензиновый двигатель внутреннего сгорания
Примерно в то же время
Бензиновый двигатель был разработан Костовичем в России.

сгорания в котором сжималась не горючая смесь, а воздух.

Это наиболее экономичные тепловые двигатели 1)работают на дешёвых видах топлива 2) имеют КПД 31-44%
29 сентября 1913г.
Сел на пароход, отправлявшийся в Лондон. Наутро его в каюте не нашли. Считается, что он покончил с собой, бросившись ночью в воды Ла-Манша.

специальное устройство

карбюратор

дизели

тепловой
машине должно быть рабочее вещество,
или тело, которое в рабочей части

машины
совершает механическую работу, нагреватель,
где рабочее вещество получает энергию и
холодильник отбирающий у рабочего тела
тепло.

Рабочим веществом может быть водяной
пар или газ.

Т2
Основные части тепловой машины.

(КПД) называется отношение работы, совершаемой двигателем, к количеству теплоты, полученному

от нагревателя:

Коэффициент полезного действия любого теплового двигателя меньше единицы и выражается в процентах. Невозможность превращения всего количества теплоты, полученного от нагревателя, в механическую работу является платой за необходимость организации циклического процесса и следует из второго закона термодинамики.

Что это такое?

нагревателя Tнагр и холодильника Tхол обладает тепловой двигатель, где рабочее

тело расширяется и сжимается по циклу Карно график которого состоит из двух изотерм (2–3 и 4–1) и двух адиабат (3–4 и 1–2).

мощности N двигателя и сжигаемому за единицу времени количеству топлива.

Так, если за время t сожжено топливо массой m и удельной теплотой сгорания q, то

Для транспортных средств справочной характеристикой часто является объем V сжигаемого топлива на пути s при механической мощности двигателя N и при скорости   . В этом случае, учитывая плотность ρ топлива, можно записать формулу для расчета КПД:

38%
Реактивный двигатель

30%
Паровая турбина 25%
Газовая турбина 55%

на транспорте и в энергетике (тепловые и атомные электростанции) ощутимо

влияет на биосферу Земли. Хотя о механизмах влияния жизнедеятельности человека на климат Земли идут научные споры, многие ученые отмечают факторы, благодаря которым может происходить такое влияние:

в нагревателях тепловых машин) в атмосфере. Углекислый газ пропускает видимое

и ультрафиолетовое излучение Солнца, но поглощает инфракрасное излучение, идущее в космос от Земли. Это приводит к повышению температуры нижних слоев атмосферы, усилению ураганных ветров и глобальному таянию льдов.

Прямое влияние ядовитых выхлопных газов на живую природу (канцерогены, смог, кислотные дожди от побочных продуктов сгорания).

Разрушение озонового слоя при полетах самолетов и запусках ракет. Озон верхних слоев атмосферы защищает все живое на Земле от избыточного ультрафиолетового излучения Солнца.

Экологические последствия работы тепловых двигателей

не может выбрать, какой автомобиль приобрести, с дизельным двигателем, который

стоит 23 тысячи долларов, либо автомобиль с бензиновым двигателем стоимостью 20 тысяч долларов. Мощности автомобилей одинаковые и равны 100 кВт. За год он на автомобиле планирует проезжать около 10 тысяч километров. Средняя скорость движения 72 км/ч. Какой вариант покупки экономически будет более выгодным? Цена за один литр: дизельное топливо 15 руб., бензин 18 руб.
Плотность бензина 710 кг/м3 диз. топливо 820 кг/м3.
Удельная теплота сгорания соответственно
156*10^6 Дж./кг , 127*10^6. Дж/кг.

84
Упр. 15 т задачи 15, 16