Тепловые двигатели: прошлое и будущее

Галиева Надежда Леонидовна
КГУ «Кокпектинская средняя школа»

В нем дикая, 
страшная сила Гнездится, - 
она называется "пар"".

Бенедиктов В. Г

в механическую энергию.

или с помощью животных. Ветер стал помощником для управления парусных

кораблей, вращения ветряных мельниц, перемалывающих зерно в муку. Позже стали применять энергию течения воды в реках для вращения водяных колес. Эти колеса перекачивали и поднимали воду или приводили в действие различные механизмы.

нашей эры, великий греческий механик и математик Архимед построил пушку.

История появления тепловых двигателей

на побережье Средиземного моря — жил и работал выдающийся ученый

Герон, который оставил несколько сочинений, дошедших до нас, в них он описал различные машины, приборы, механизмы, известные в те времена.

Шар Герона

Он представляет собой полый железный шар, вращающийся вокруг горизонтальной оси. Из закрытого котла с кипящей водой пар по трубке поступает в шар, из шара он вырывается наружу через изогнутые трубки, при этом шар приходит во вращение. Внутренняя энергия пара превращается в механическую энергию вращения шара

наступившего после периода средневековья, об использовании внутренней энергии пара задумывается

Леонардо да Винчи. В его рукописях есть несколько рисунков с изображением цилиндра и поршня.

Под поршнем в цилиндре находится вода, а сам цилиндр подогревается. Леонардо да Винчи предполагал, что образовавшийся в результате нагрева воды пар, расширяясь и увеличиваясь в объеме, будет искать выход и толкать поршень вверх. Во время своего движения вверх поршень мог бы совершать полезную работу.

энергию пара. Это было колесо с лопатками, в которое с силой

ударяла струя пара, благодаря чему колесо начинало вращаться. По существу, это была первая паровая турбина.

заменив порох водой.










Этот двигатель работал лучше, чем пороховой, но для

серьезного практического использования был также малопригоден: нужно было подводить и отводить огонь, подавать охлажденную воду, ждать, пока пар сконденсируется, перекрывать воду и т.п.

Англичанин Томас Севери построил паровой насос для откачки воды из

шахты. В его машине приготовление пара происходило вне цилиндра — в котле.

была пауза. Высотой она была с четырех-пятиэтажный дом и, следовательно,

исключительно «прожорлива»: пятьдесят лошадей еле-еле успевали подвозить ей топливо.

паровой двигатель.
Машина была выполнена целиком из метала (впервые в мире)

и, хотя проработала всего два месяца, даже за такой короткий срок не только окупила все затраты, но и принесла немалый доход. Была пущена в Барнауле, с её помощью было расплавлено 9000 пудов серебряной руды.

ввода пара, золотник, паровая рубашка вокруг цилиндра, индикатор давления.
В 1784

г. Уатту пришла идея выводить пар из цилиндра, соединив в надлежащий момент цилиндр с пустым резервуаром, куда пар устремлялся бы сам. Так был изобретён конденсатор.

Тревитиком.
Он назывался «Поймай меня, кто может!»,
и развивал скорость до 30

км/час.

Первые паровозы

самоучки, создали первый паровоз (1834г)

машина.
"Turbinia" - первый пароход с турбинным двигателем. Он был спущен

на воду в 1894 г.  Пароход развивал рекордную скорость - до 35 узлов.  Впоследствии турбины стали использоваться и на крупных судах.

рычажно-кулачковым механизмом.
Двигатель будущего
Преимущества такого двигателя по сравнению с двигателем внутреннего

сгорания заключаются в том, что он в три раза легче, компактен, но имеет ту же мощность, а для его работы подойдет любое топливо: дерево, спирт, уголь, солнечная энергия, горячая вода. Также в него можно встроить нагреватель. Помимо этого изобретение имеет низкий уровень шума, который сравним с шумом работающего холодильника, и высокую степень экологичности.

Диапазон применения роторно-лопастного двигателя с внешним приводом тепла может быть очень широким. Он может служить в качестве электростанции, а может стать "сердцем" автомобиля. Технологический прорыв такого масштаба мог бы придать нужное ускорение развитию автомобильной промышленности в и Казахстане.

молекулы ДНК длиной всего в 31 пару молекул. Под воздействием

ультрафиолетового излучения эта молекула сжимается, при облучении обычным (видимым) светом молекула снова разворачивается в полную длину, обеспечивая, таким образом, «рабочий ход» этого нанодвигателя. В свернутом состоянии эта молекула имеет длину от 2 до 5 нанометров, а в развернутом 12 нанометров, обеспечивая рабочий ход от 7 до 10 нанометров.

Литература:
М.Н.Алексеева Физика - юным "

Просвещение", Москва 1960г.
Н.Г.Кириллова Книга для чтения по физике "Просвещение", Москва 1986г.
Журналы «Экология» за 2005г.
А. В.Лукьянова, Настоящая физика, Москва 2007;
Буров А.Л.Тепловые двигатели 2008г.
Моравский А. В., Файн М. А. Огонь в упряжке, или Как изобретают тепловые двигатели. Жизнь замечательных идей
Вырубов Д.Н и др. Двигатели внутреннего сгорания Москва . 1983