Презентация на тему "«Тепловой двигатель. КПД теплового двигателя"

Содержание

• 
  Слайд 1
  

  Тепловой двигатель. КПД теплового двигателя Составитель: Пестрецова И.В., учитель физики МБОУ «В-Чебулинская СОШ» урок физики в 10 классе

• 
  Слайд 2
  

  Механическая энергия Внутренняя энергия ?

• 
  Слайд 3
  

  II век нашей эры. Паровая турбина внешнего сгорания. Геронов шар.

• 
  Слайд 4
  

  – это устройство, преобразующее внутреннюю энергию в механическую работу. Тепловой двигатель

• 
  Слайд 5
  

  Р 1 2Р0 Р0 0 V0 2V0 V V h

• 
  Слайд 6
  

  Р 1 2 2Р0 Р0 0 V0 2V0 V V h V h

• 
  Слайд 7
  

  V h Р 1 2 2Р0 Р0 0 V0 2V0 V V h

• 
  Слайд 8
  

  V h Р 1 2 2Р0 Р0 0 V0 2V0 V

• 
  Слайд 9
  

  Р 1 2 2Р0 Р0 0 V0 2V0 V V h V h

• 
  Слайд 10
  

  Основные элементы тепловой машины: Нагреватель Рабочее тело Холодильник

• 
  Слайд 11

  Принцип действия теплового двигателя

  Рабочее тело от нагревателя получает количество теплоты Q1. Часть этой энергии расходуется на совершение работы А‘. Часть тепла (Q2) передаётся холодильнику. нагреватель Q1 холодильник Рабочее тело А' Q2 T1 T2

• 
  Слайд 12

  КПД теплового двигателя

  η – КПД, % Qн- количество теплоты, полученное от нагревателя, Дж Qх-количество теплоты, переданное холодильнику, Дж А’ – работа газа, Дж

• 
  Слайд 13
  

  французский физик и математик (1796-1832 гг) Сади Карно доказал, что нет устройства, работающего с кпд больше, чем кпд идеальной тепловой машины

• 
  Слайд 14
  

  Цикл Карно Р V 1 2 3 4 1-2 (изотерма) газ совершает положительную работу А‘=Q 2-3 (адиабата) газ совершает положительную работу) 3-4 (изотерма) работа газа отрицательна 4-1 (адиабата) работа газа отрицательна Работа газа (цикл работы идеальной тепловой машины)

• 
  Слайд 15
  

  Рекомендации: Работать с графиками в координатах Р(V). Для самой нижней левой точки вводить Ро, Vо, для остальных точек Р и V выражать через Ро, Vо. Стараться не обозначать на графиках постоянные давление и объём через Р и V. До последнего всё вести в Ро, Vо. С помощью вспомогательных адиабат определять Q+. Применять 1-й ЗТД сразу для нескольких процессов и всего цикла (ΔU=0). Для циклов строить вспомогательную таблицу для Q, ΔU, A´

• 
  Слайд 16
  

  Ответить на вопрос 1 2 3 4

• 
  Слайд 17
  

  Ответить на вопрос 2 1 3 4

• 
  Слайд 18
  

  1 2 3 4 Ответить на вопрос

• 
  Слайд 19
  

  1 2 3 4 5 6 Ответить на вопрос

• 
  Слайд 20
  

  5 2 3 4 1 6 Ответить на вопрос

• 
  Слайд 21
  

  4 2 3 1 5 6 Ответить на вопрос

• 
  Слайд 22
  

  1 2 3 4 Ответить на вопрос

• 
  Слайд 23
  

  2 1 4 3 Ответить на вопрос

• 
  Слайд 24
  

  Задача 1. Идеальный газ массой m = 20 г и молярной массой M = 28 г/моль совершает замкнутый процесс. Температура в точках 1 и 2 равна: T1 = 300 К; Т2= 496 К. Найти работу газа за цикл. Дано:  m = 20 г M = 28 г/моль T1 = 300 К Т2= 496 К А´-? P P2 P1 0 V0 2V0 V

• 
  Слайд 25
  

  Задача 2. Идеальный газ используется как рабочее тело в тепловой машине, работающей по циклу 1-2-3, состоящему из адиабатического расширения 1-2, изотермического сжатия 2-3 и участка 3-1 линейной зависимости давления от объёма. За цикл машина совершает работу A´, КПД цикла равен η. Найти работу, совершаемую над газом в изотермическом процессе? Дано: Решение: А´ η А23-?

• 
  Слайд 26
  
• 
  Слайд 27
  

  Задача 3 Тепловая машина работает по циклу, состоящему из процесса 1−2 прямой пропорциональной зависимости давления Р от объёма V, адиабатного расширения 2−3 и изотермического сжатия 3−1. Её рабочим телом является газообразный гелий в количестве ν=2 моль. КПД тепловой машины равен η=20%. Работа над газом в процессе 3−1 равна A=1600 Дж. Какую работу совершает тепловая машина за один цикл работы? Ответ выразить в Дж. Определить разность максимальной и минимальной температур газа в цикле. Ответ выразить в К, округлить до целого значения.

• 
  Слайд 28
  

  Решение: По определению КПД: Q+ Q=0 Q -

• 
  Слайд 29
  

  Из графика видно, что Т2=Тmax, T1=T3=Tmin. Для участка 1-2: С учетом уравнения Менделеева - Клапейрона Согласно первому закону термодинамики

• 
  Слайд 30
  

  30 §82 прочитать, записи выучить, упр 15 (11,12) решить Домашнее задание

• 
  Слайд 31
  

  ВЕРНО!

• 
  Слайд 32
  

  НЕВЕРНО!