Рабочие листы
к вашим урокам
Скачать
1 слайд
Тепловые двигатели. Термодинамические циклы.
Цикл Карно
ГОУ СОШ № 625
Н.М.Турлакова
2 слайд
План урока
1. Принципы действия тепловых двигателей.
2. Роль холодильника и нагревателя.
3. КПД теплового двигателя.
4. Цикл Карно.
3 слайд
Тепловые двигатели.
Тепловым двигателем называется устройство, способное превращать полученное количество теплоты в механическую работу.
Механическая работа в тепловых двигателях производится в процессе расширения некоторого вещества, которое называется рабочим телом.
Реально существующие тепловые двигатели (паровые машины, двигатели внутреннего сгорания и т. д.) работают циклически.
4 слайд
Рабочий цикл ТД
Круговой процесс на диаграмме (p, V). abc – кривая расширения, cda – кривая сжатия. Работа A в круговом процессе равна площади фигуры abcd
5 слайд
Тепловые резервуары
Общее свойство всех круговых процессов состоит в том, что их невозможно провести, приводя рабочее тело в тепловой контакт только с одним тепловым резервуаром. Их нужно, по крайней мере, два. Тепловой резервуар с более высокой температурой называют нагревателем, а с более низкой – холодильником. Совершая круговой процесс, рабочее тело получает от нагревателя некоторое количество теплоты Q1 > 0 и отдает холодильнику количество теплоты Q2 < 0. Полное количество теплоты Q, полученное рабочим телом за цикл, равно
Q = Q1 + Q2 = Q1 – |Q2|.
6 слайд
КПД теплового двигателя
При обходе цикла рабочее тело возвращается в первоначальное состояние, следовательно, изменение его внутренней энергии равно нулю (ΔU = 0). Согласно первому закону термодинамики,
ΔU = Q – A = 0.
Отсюда следует:
A = Q = Q1 – |Q2|.
Работа A, совершаемая рабочим телом за цикл, равна полученному за цикл количеству теплоты Q. Отношение работы A к количеству теплоты Q1, полученному рабочим телом за цикл от нагревателя, называется коэффициентом полезного действия η тепловой машины:
7 слайд
Модель. Термодинамические циклы
8 слайд
Энергетическая схема тепловой машины:
1 – нагреватель; 2 – холодильник; 3 – рабочее тело, совершающее круговой процесс. Q1 > 0, A > 0, Q2 < 0; T1 > T2
9 слайд
Примеры реальных тепловых циклов
Циклы карбюраторного двигателя внутреннего сгорания (1) и дизельного двигателя (2)
10 слайд
Цикл С.Карно (1824 г.)
Полная работа A, совершаемая газом за цикл, равна сумме работ на отдельных участках:
A = A12 + A23 + A34 + A41.
На диаграмме (p, V) эта работа равна площади цикла.
11 слайд
Цикл С.Карно (1824 г.)
Из первого закона термодинамики, работа газа при адиабатическом расширении (или сжатии) равна убыли ΔU его внутренней энергии. Для 1 моля газа
A = –ΔU = –CV (T2 – T1),
где T1 и T2 – начальная и конечная температуры газа.
Работы, совершенные газом на двух адиабатических участках цикла Карно, одинаковы по модулю и противоположны по знакам
A23 = –A41.
По определению, коэффициент полезного действия η цикла Карно есть
С. Карно выразил коэффициент полезного действия цикла через температуры
нагревателя T1 и холодильника T2:
12 слайд
Домашнее задание
§ 82. Принцип действия тепловых двигателей
Упр.15 (11, 12)
Использованы материалы диска
«Открытая физика»
Рабочие листы
к вашим урокам
Скачать
6 663 478 материалов в базе
Настоящий материал опубликован пользователем Быстрова Елена Алексеевна. Инфоурок является информационным посредником и предоставляет пользователям возможность размещать на сайте методические материалы. Всю ответственность за опубликованные материалы, содержащиеся в них сведения, а также за соблюдение авторских прав несут пользователи, загрузившие материал на сайт
Если Вы считаете, что материал нарушает авторские права либо по каким-то другим причинам должен быть удален с сайта, Вы можете оставить жалобу на материал.
Удалить материал
Ваша скидка на курсы
40%
Курс повышения квалификации
72/180 ч.
Курс профессиональной переподготовки
300/600 ч.
Курс профессиональной переподготовки
600 ч.
Мини-курс
4 ч.
Мини-курс
3 ч.
Оставьте свой комментарий
Авторизуйтесь, чтобы задавать вопросы.