Принципы действия тепловых двигателей. КПД. КПД тепловых двигателей _ Физика 10 класс #43 _ Инфоурок

• Теплоэнергетика использует внутреннюю энергию топлива.  

• Запасы топлива практически неограничены.  

• Тепловые двигатели преобразуют внутреннюю энергию топлива в механическую работу.  

• Тепловые двигатели приводят в движение станки, транспортные средства и генераторы.  

• Основные типы: паровая турбина, двигатель внутреннего сгорания, реактивный двигатель.  

• Принципы действия одинаковы, несмотря на различия в конструкции.  

• Нагреватель, рабочее тело и холодильник.  

• Нагреватель передает теплоту рабочему телу, часть которой идет на работу, а часть - холодильнику.  

• Рабочее тело должно быть системой для совершения механической работы.  

• Рабочее тело обычно газ или пар.  

• Нагреватель нагревает рабочее тело до определенной температуры.  

• В двигателе внутреннего сгорания это происходит в цилиндре, в паровой турбине - в паровом котле.  

• Рабочее тело охлаждается до температуры холодильника.  

• В двигателях внутреннего сгорания это атмосфера, в паровой турбине - конденсаторы.  

• Часть теплоты теряется, не превращаясь в полезную работу.  

• КПД теплового двигателя меньше единицы.  

• КПД пропорционален разности температур нагревателя и холодильника.  

• Карно предложил модель идеального теплового двигателя.  

• Рабочее тело - идеальный газ.  

• Адиабатные и изотермические процессы наиболее выгодны.  

• График зависимости давления от объема показывает цикл Карно.  

• КПД идеального теплового двигателя равен отношению разности температур к температуре нагревателя.  

• КПД всегда меньше единицы, даже при устранении всех потерь.  

• Эффективность двигателя зависит от температур нагревателя и холодильника.  

• Стремятся повысить температуру нагревателя и понизить температуру холодильника.  

• Ограничения связаны с теплостойкостью и жаропрочностью материалов.  

• Инженеры работают над уменьшением трения и потерь топлива.  

• Тепловые двигатели работают благодаря разности давлений газа.  

• Максимально возможный КПД равен отношению разности температур к абсолютной температуре нагревателя.  

• Тепловой двигатель не может работать без холодильника, чаще всего это атмосфера.