Паровая турбина кпд теплового двигателя 8 класс презентация и конспект
Обновлено: 02.07.2024
Презентация позволяют организовать изучение данной темы за 1-3 урока в зависимости от уровня требований программы, подготовки учащихся и особенностей изложения материала в используемом учебнике.
| Вложение | Размер |
|---|---|
| prezentatsiya_printsip_deystviya_teplovyh_dvigateley._kpd_.pptx | 1.87 МБ |
| konspekt_uroka_printsip_deystviya_teplovyh_dvigateley._kpd.doc | 846 КБ |
Предварительный просмотр:
Подписи к слайдам:
Тепловыми двигателями называют машины, в которых внутренняя энергия топлива превращается в механическую энергию 3
Тепловые двигатели Внутренняя энергия топлива Механическая энергия Внутренняя энергия топлива Внутренняя энергия топлива Механическая энергия Механическая энергия Тепловые двигатели Тепловые двигатели 4
Тепловые двигатели Внутренняя энергия топлива Механическая энергия 5
Тепловые двигатели Турбины Паровая машина Двигатель внутреннего сгорания Реактивный двигатель Газовая турбина Паровая турбина Дизельный двигатель Бензиновый двигатель 6
Тепловые двигатели Турбины Паровая машина Двигатель внутреннего сгорания Реактивный двигатель Газовая турбина Паровая турбина Дизельный двигатель Бензиновый двигатель Изучим в 9 классе 7
- Δ U=A´ A ´ – работа газа - Δ U – уменьшение внутренней энергии газа 9
25% - полезная работа 40% - потери с охлаждающей водой 10% - потери на трение 25% - уносится с отработанными газами Энергетический баланс теплового двигателя 10
Что называется коэффициентом полезного действия? Это физическая величина, равная отношению полезной работы к затраченной Что нам известно об этой величине ? Ее значение ни при каких условиях не может быть больше 100% Коэффициент полезного действия тепловой машины 11
Коэффициент полезного действия тепловой машины Что в тепловых машинах совершает полезную работу? Полезную работу совершает рабочее тело – газ или пар Какая энергия тратится в тепловых двигателях? Энергия, которую газ получает от нагревателя (сгорающего топлива) 12
Для всех машин η
«Принцип действия тепловых двигателей. КПД.
Тип урока: Изучение нового материала.
- объяснить принцип действия тепловых двигателей, определить КПД тепловых двигателей:
- показать значение тепловых двигателей в жизни человека;
- проанализировать, в чем заключается вредное воздействие тепловых двигателей на окружающую среду и здоровье человека;
- выяснить пути охраны окружающей среды;
- содействовать формированию навыков сравнения, выделения главного и второстепенного в изучаемом материале, обобщения, логического мышления.
- поддерживать интерес к предмету, желание учиться.
- Модель двигателя внутреннего сгорания.
- Модель ветровой турбины.
- Штатив, пробирка с пробкой, спиртовка.
- Выставка рефератов.
- Компьютер, мультимедийный проектор.
Нельзя допустить, чтобы люди направляли на свое собственное уничтожение те силы природы, которые сумели открыть и покорить.
6. Влияние работы тепловых машин на окружающую среду.
7. Пути решения проблем, связанных с использованием тепловых двигателей.
9. Решение задачи.
11. Объяснение домашнего задания.
Слайд №1 Тема урока
Слайд №2 Интерактивный план урока.
Проведение демонстрационного опыта.
В пробирку нальем немного воды, затем плотно закроем ее пробкой и нагреем воду до кипения. Пробка выскочит.
Почему выскочила пробка?
Давление пара резко повысилось.
Какие превращения энергии мы наблюдали?
Внутренняя энергия топлива перешла во внутреннюю энергию пара. Пар, расширяясь, совершил механическую работу - вытолкнул пробку.
Как вы думаете, где данное явление используется в технике?
Используется в работе тепловых двигателей.
Слайд №3 На слайде иллюстрирована краткая история тепловых машин.
Виды тепловых двигателей
Жизнь людей невозможна без использования различных видов энергии. Источниками энергии являются различные виды топлива, энергия ветра, солнечная энергия, энергия приливов и отливов. Поэтому существуют различные типы устройств, которые реализуют в своей работе превращение одного вида энергии в другой. Электрические двигатели преобразуют электрическую энергию в механическую, генераторы – механическую в электрическую и так далее.
Прогресс нашей цивилизации напрямую связан с применением тепловых машин : нет ни одной области человеческой деятельности, где бы они не применялись.
Паровая турбина Джиованни Бранка. 1629 г. Она должна была приводить в движение пестики для размельчения угля и серы на пороховых заводах. Однако мощность ее оказалась слишком мала, поэтому сведений о реальном существовании такого механизма не найдено.
Атмосферный двигатель. Пол Ньюкомен.1712 г. Это пароатмосферная машина, в которой работа происходит за счет атмосферного давления, а не за счет давления пара. Использовалась для откачки воды в шахтах. Несмотря на то, что была высотой с четырех-пятиэтажный дом и потребляла очень много угля, она стала первым паровым двигателем, получившим широкое практическое применение, с которым принято связывать начало промышленной революции в Англии.
Универсальная паровая машина. Джеймс Уатт. 1768 г. Именно ему паровая машина в ее теперешнем виде обязана своим появлением на свет и введением в практику обыденной жизни.
Паровая телега. Николя Йозеф Кюньо. 1769 г. Первое действующее самоходное паровое транспортное средство в истории человечества – прародитель автомобиля.
Пароход. Роберт Фултон. 1807 г. У парохода Роберта Фултона были и предшественники, но именно он начал новую эру в истории судоходства, когда стал совершать регулярные рейсы и перевозить пассажиров от Нью-Йорка до Олбани и обратно со скоростью 5 узлов.
Корнуэльские двигатели. Ричард Тревитик. 1811 г. В промышленных однотактных двигателях Тревитика с целью повышения эффективности был впервые применен пар высокого давления. Именно они положили начало проникновению пара в сельское хозяйство и транспорт. Р.Тревитик является также создателем первого в мире паровоза.
Дирижабль Жиффара. Анри Жиффар. 1852 г. Воздушный шар всегда летел по воле ветра, и будущему изобретателю это не нравилось. Тогда он решил, что если на шар поставить мощную паровую машину с воздушным винтом, то можно будет лететь в любом направлении.
С момента, когда Джеймс Уатт в 1768 г. построил первую паровую машину, до настоящего времени прошло более 240 лет. За это время тепловые машины очень сильно изменили содержание человеческого труда. Именно применение этих машин позволило человечеству шагнуть в космос, раскрыть тайны морских глубин. Уровень развития любой страны определяется тем, какое количество различных машин приходится на душу населения.
Все тепловые машины преобразуют внутреннюю энергию в механическую.
Внутренняя энергия этих машин образуется за счет энергии топлива.
Можно выделить несколько основных видов тепловых двигателей. К двигателям внешнего сгорания относятся паровая машина, паровая и газовая турбины, к двигателям внутреннего сгорания – бензиновый и дизельный. Существуют также реактивные и ракетные двигатели.
Разнообразие видов тепловых машин указывает лишь на различие в конструкции и принципах преобразования энергии. Общим для всех тепловых машин является то, что они изначально увеличивают свою внутреннюю энергию за счет сгорания топлива, с последующим преобразованием внутренней энергии в механическую: тела, расширяясь при нагревании, совершают работу. Так как газы и пары расширяются наиболее сильно, они используются в качестве рабочего тела .
Согласно закону сохранения энергии
Любой газ, который расширяется, совершает положительную работу и при этом охлаждается. Часть его внутренней энергии превращается в механическую энергию.
-ΔU =A', где А' - работа газа, -ΔU - уменьшение внутренней энергии.
КПД тепловой машины
Очевидно, что никогда не может произойти эквивалентного преобразования внутренней энергии в работу: часть внутренней энергии уходит на нагревание деталей машин, на преодоление трения в узлах, на рассеивание в окружающую среду. Первая паровая машина преобразовывала менее 1% от всей энергии в полезную работу.
Что называется коэффициентом полезного действия?
Это физическая величина, равная отношению полезной работы к затраченной: КПД=А п /А з
Что нам известно об этой величине?
Эта величина выражается в процентах. Ее значение ни при каких условиях не может быть больше 100%
Что в тепловых машинах совершает полезную работу?
Полезную работу совершает рабочее тело – газ или пар:
Какая энергия тратится в тепловых двигателях?
Энергия, которую газ получает от нагревателя (сгорающего топлива): Q
A - работа газа,
Q – количество теплоты, полученное от нагревателя (при сгорании топлива).
Так как А' , для всех машин η
Слайд №14
Если проследить историю развития тепловых машин, то следует заметить, что постоянное усовершенствование машин в конструкции, в создании новых видов топлива привело к тому, что современные машины имеют достаточно высокие значения КПД по сравнению с первоначальными моделями.
Для современных паровых турбин КПД достигает 30%, для двигателей внутреннего сгорания 30-35%, для дизельных двигателей 35-42%.
А теперь давайте познакомимся с устройством различных тепловых двигателей. В любом двигателе нагревателем служит сгорающее топливо, рабочим телом - газ или пар, холодильником - атмосфера или конденсатор.
Коэффициент полезного действия можно рассчитать по следующим формулам:
Цели урока:ознакомить с принципом работы тепловой машины - паровой турбины; сформировать понятие КПД теплового двигателя, умение объяснять физические опыты и явления, работать над формированием навыков решения задач по теме. Показать практическую значимость темы, установить взаимосвязь между изученным материалом и явлениями в жизни. Обсудить проблемы использования тепловых двигателей в экологии; воспитывать умение использовать свой интеллект, волю, эмоции.
Образовательная: ознакомить с принципом работы тепловой машины - паровой турбины; сформировать понятие КПД теплового двигателя, умение объяснять физические опыты и явления, работать над формированием навыков решения задач по теме
Развивающие: показать практическую значимость темы, установить взаимосвязь между изученным материалом и явлениями в жизни.
Воспитательная: обсудить проблемы использования тепловых двигателей в экологии; воспитывать умение использовать свой интеллект, волю, эмоции.
Оборудование: таблица “Тепловые машины”, мультимедийный проектор, модель ДВС.
1. Объявление цели и задачи урока
2. Опрос по домашнему заданию
Ответы на вопросы к параграфу 22(ДВС) на стр.55
Дви́гатель вну́треннего сгора́ния (сокращённо ДВС) — это тип двигателя, тепловой машины, в которой химическая энергия топлива (обычно применяется жидкое или газообразное углеводородное топливо), сгорающего в рабочей зоне, преобразуется в механическую работу.
Несмотря на то, что двигатель внутреннего сгорания относится к относительно несовершенному типу тепловых машин (громоздкость, сильный шум, токсичные выбросы и необходимость системы их отвода, относительно небольшой ресурс, необходимость охлаждения и смазки, высокая сложность в проектировании, изготовлении и обслуживании, сложная система зажигания, большое количество изнашиваемых частей, высокое потребление горючего и так далее), благодаря своей автономности (используемое топливо содержит гораздо больше энергии, чем лучшие электрические аккумуляторы), ДВС очень широко распространены, — например, на транспорте.
История создания двигателей внутреннего сгорания. ( Презентации обучающихся)
В 1799 году французский инженер Филипп Лебон открыл светильный газ. В 1799 году он получил патент на использование и способ получения светильного газа путём сухой перегонки древесины или угля, однако светильный газ годился не только для освещения.
В 1801 году Лебон взял патент на конструкцию газового двигателя. Принцип действия этой машины основывался на известном свойстве открытого им газа: его смесь с воздухом взрывалась при воспламенении с выделением большого количества теплоты. Продукты горения, стремительно расширяясь, оказывали сильное давление на окружающую среду — таким образом, оставалось только найти способ использования выделившейся энергии. В двигателе Лебона были предусмотрены два компрессора и камера смешивания. Один компрессор должен был накачивать в камеру сжатый воздух, а другой — сжатый светильный газ из газогенератора. Затем газовоздушная смесь поступала в рабочий цилиндр, где воспламенялась. Двигатель был двойного действия, то есть попеременно действовавшие рабочие камеры находились по обе стороны поршня. По существу, Лебон вынашивал мысль о двигателе внутреннего сгорания, однако в 1804 году он погиб, так и не успев воплотить в жизнь своё изобретение.
В последующие годы изобретатели из разных стран пытались создать работоспособный двигатель на светильном газе. Однако все эти попытки не привели к появлению на рынке двигателей, которые могли бы успешно конкурировать с паровой машиной.
Честь создания коммерчески успешного двигателя внутреннего сгорания принадлежит бельгийскому механику Жану Этьену Ленуару. Работая на гальваническом заводе, Ленуар пришёл к мысли, что топливовоздушную смесь в газовом двигателе можно воспламенять с помощью электрической искры, и решил построить двигатель на основе этой идеи. Решив возникшие по ходу проблемы (тугой ход и перегрев поршня, ведущий к заклиниванию) продумав систему охлаждения и смазки двигателя, Ленуар создал работоспособный двигатель внутреннего сгорания. В 1864 году было выпущено более трёхсот таких двигателей разной мощности. Разбогатев, Ленуар перестал работать над дальнейшим усовершенствованием своей машины, и это предопределило её судьбу — она была вытеснена с рынка более совершенным двигателем, созданным немецким изобретателем Августом Отто и получившим патент на изобретение своей модели газового двигателя в 1864 году.
3. Изучение нового теоретического материала
В современной технике наряду с ДВС так же широко применяют и другой тип теплового двигателя – турбинные двигатели. Впервые об этой машине заговорил Лаваль, французский ученый в 1889 году. Особенность данного типа тепловой машины в том, что нагретый до высокой температуры пар в нем вращает вал двигателя без помощи поршня, шатуна и коленчатого вала.
Состоит паровой двигатель из вала, на оси которого размещаются диски с лопастями.
Также как и в ДВС действие паровой машины основано на преобразование энергии: внутренняя энергия пара превращается в механическую энергию вращения ротора.
Мощность паровой машины тем больше, чем больше дисков будет насажено на общий вал.
Границы применимости паровых машин: тепловые электростанции и морские суда: на автомобильном - поршневые двигатели внутреннего сгорания, на водном - двигатели.
Паровые турбины - устанавливаются на тепловых электростанциях, где они приводят в движение роторы генераторов электрического тока, а также на всех атомных электростанциях для получения пара высокой температуры. На всех основных видах современного транспорта преимущественно используются тепловые двигатели.
Паровые внутреннего сгорания и паровые турбины, на железнодорожном - тепловозы с дизельными установками, в авиации - поршневые, турбореактивные и реактивные двигатели. Без тепловых двигателей современная цивилизация немыслима. Мы не имели бы в изобилии дешевую электроэнергию и были бы лишены всех двигателей скоростного транспорта. Любой тепловой двигатель превращает в механическую энергию только незначительную часть энергии, которая выделяется топливом. Большая часть энергии топлива не используется полезно, а теряется в окружающем пространстве.
Тепловой двигатель состоит из нагревателя, рабочего тела и холодильника.
Пар является рабочим телом, получает от нагревателя некоторое количество теплоты.
Рабочее тело, нагреваясь, расширяется и совершает работу за счет внутренней энергии. Часть энергии передается атмосфере – холодильнику – вместе с отработанным паром или выхлопными газами.
КПД = Ап 100%/Аз или Q=Qп 100%/Qз
Ап – полезная работа.
Аз - затраченная (полная) работа.
Qп - количество теплоты, выделяющееся при сжигании топлива в камере сгорания ДВС).
Qз - количество теплоты, которое выходит в окружающую среду.
КПД всегда меньше 100%
КПД характеризует степень экономичности тепловой машины, выражается отношением полезной работы, полученной от нагревателя к затраченной, отданной холодильнику (окружающей среде)
4. Решение задач на закрепление. Примеры решения задач
В процессе работы тепловой машины за некоторое время рабочим телом было получено от нагревателя количество теплоты 1,5 МДж, передано холодильнику 1,2 МДж. Вычислить КПД машины.
= 1,5·10 6 Дж
= 1,2·10 6 Дж
- ?
Ответ: 20 %
В тепловой машине за счёт каждого килоджоуля энергии, получаемой от нагревателя, совершается работа 300 Дж. Определить КПД машины.
= 1 кДж=1000 Дж
=300 Дж
- ? Решение
Ответ: 30 %
1. Тепловая машина получает от нагревателя количество теплоты, равное 3360 Дж за каждый цикл, а холодильнику отдаётся 2688 Дж. Найдите КПД машины.
2. Найдите КПД тепловой машины, если совершается работа 250 Дж на каждый 1 кДж теплоты, полученной от нагревателя. Какое количество теплоты отдаётся холодильнику?
3. Тепловая машина за цикл получает от нагревателя 500 Дж теплоты и отдает холодильнику 350 Дж. Чему равен ее КПД ?
4. Двигатель мотоцикла за час расходует 2 кг бензина. Определить КПД двигателя мотоцикла, если его мощность 6 кВт.
Оценивание этапов решения задачи с применением математического закона (формулы)
Записать условие задачи – 1 балл
Перевести данные задачи в СИ – 1 балл
Записать формулу для нахождения неизвестной величины – 1 балл
При необходимости преобразовать формулу – 1 балл
Вычисления, грамотное оформление ответа – 1 балл
Максимальная оценка за задачу – “5”
5. Задачи по карточке на дом
1. Относится ли огнестрельное оружие к тепловым двигателям?
2. Почему в паровой турбине температура отработанного пара ниже, чем температура пара, поступающего к лопастям турбины?
3. Двигатель внутреннего сгорания мощностью 36 кВт за 1 ч работы израсходовал 14 кг бензина. Определите КПД двигателя.
- Для учеников 1-11 классов и дошкольников
- Бесплатные сертификаты учителям и участникам
Выберите документ из архива для просмотра:
Выбранный для просмотра документ паровая турбина, кпд..ppt
Описание презентации по отдельным слайдам:
И – Н – Т – Е – Р – Е – С – индивидуальная напряженная творческая ежедневная работа естественно с юмором
Первый тепловой двигатель, в котором внутренняя энергия пара превращалась в механическую энергию ядра. Рисунок пушки Архимеда и ее описание были найдены спустя восемнадцать столетий в рукописях великого итальянского ученого Леонардо да Винчи.
Паровая турбина. КПД теплового двигателя. Чурина Е. А. учитель физики, МОУ Валериановская средняя школа
Рабочее тело (газ, пар) Нагреватель Холодильник получает от нагревателя количество теплоты отдает холодильнику некоторое количество теплоты совершает полезную работу
η – коэффициент полезного действия
АП – полезная работа, Q1 – количество теплоты, полученное от нагревателя, Q2 – количество теплоты, отданное холодильнику. А п = Q1- Q2 Чурина Е. А. учитель физики, МОУ Валериановская средняя школа
Тепловой двигатель совершил 500 Дж работы, израсходовав при этом 2 кДж теплоты. Найдите КПД двигателя.
Израсходовав 3 кг бензина, машина совершила работу, равную 34,5 МДж. Определите КПД машины.
Рабочее тело Нагреватель Холодильник Q1 - количество теплоты, полученное от нагревателя Q2 - количество теплоты, отданное холодильнику Ап = Q1- Q2 полезная работу
Домашнее задание: § 23, 24; подготовка к контрольной работе (глава 2, формулы).
Выбранный для просмотра документ разработка урока.docx
Урок физики в 8 классе
Цель урока: объяснить учащимся устройство и принцип работы паровой турбины, выяснить физическое содержание КПД.
Задачи урока.
познакомить учащихся с устройством и принципом действия паровой турбины; ввести понятие КПД теплового двигателя; обозначить проблемы охраны окружающей среды.
продолжить формирование умений анализировать информацию, формулировать выводы.
Тип урока: изучение нового материала.
Межпредметные связи: экология, история.
Методы и приемы обучения : эвристическая беседа, наблюдение, анализ, сравнение, работа с учебником, фронтальный эксперимент, демонстрационный эксперимент, работа в парах.
Оборудование: компьютер, мультимедийный проектор, пробирка с водой, закрытая пробкой, спички, сухое горючее, штатив.
Методическая цель: использование информационных технологий, технологии проблемного обучения, опорных схем при изучении нового материала, рациональное использование современных и традиционных методов обучения.
1. Организационный момент.
Учитель: Ребята! Вы каждый урок открываете для себя что-то новое, изучая физику. А сколько еще неопознанного вокруг. С чего начинается познание? Конечно необходима
И – индивидуальная
Н – напряженная
Т – творческая
Е – ежедневная
Р – работа
Е – естественно
С – с юмором.
Т.е. интерес. Интерес к учебе, возникает тогда, когда человек трудиться сам.
2. Этап подготовки к активному сознательному усвоению знаний.
Учитель: Итак, давайте сейчас вспомним, то, что вы изучали на предыдущих уроках. Рассмотрим простой опыт и попробуем его объяснить (в пробирку нальём немного воды, затем плотно закроем и нагреем до кипения).
Демонстрация опыта.
Повторение (вопрос – ответ).
1. Объясните, пожалуйста, что же произошло?
(энергия топлива перешла в процессе нагревания во внутреннюю энергию пара, а затем пар, расширяясь, совершил работу - поднял и выбросил вверх пробку).
2. На что похоже данное устройство?
(похоже на тепловой двигатель).
История тепловых машин уходит в далекое прошлое. Еще в 3 веке до н.э. греческий математик и механик Архимед построил пушку, которая стреляла паром. Рисунки пушки Архимеда были позднее найдены в рукописях Леонардо да Винчи. При стрельбе один конец ствола сильно нагревали на огне. Затем в нагретую часть ствола наливали воду. Вода мгновенно испарялась, и пар, расширяясь, с силой и грохотом выбрасывал ядро. Ствол пушки представлял собой, как бы цилиндр, по которому, как поршень, скользило ядро.
Хочу представить вашему вниманию еще одну модель теплового двигателя.
Скажите, что общего в данных опытах. (работают на пару, топливом является пар).
В таком двигателе пар вращает вал двигателя без поршня, шатуна и коленчатого вала. Такой двигатель называется паровой турбиной.
Применяются паровые турбины на тепловых электростанциях и на кораблях.
Учитель: Ребята, как вы думаете, вся ли подводимая энергия, выделяющаяся при сгорании топлива, используется тепловым двигателем?
(нет, часть её уходит в окружающее пространство, часть на нагревание установки).
т.е. на какой вопрос нам необходимо сегодня ответить.
Нас с вами какая часть энергии интересует?
Как найти часть полезной энергии и от чего она зависит? Идет на совершение работы.
Мы с вами выяснили, что не вся энергия топлива превращается в механическую.
Для этого рассмотрим составные части любого теплового двигателя.
Тепловой двигатель состоит из:
-нагревателя (процесс сгорания топлива); рабочего тела (газ пар); холодильника (окружающая среда).
Газ или пар, который является рабочим телом, получает от нагревателя некоторое количество теплоты. Рабочее тело совершает работу. Часть энергии передается холодильнику (окружающей среде).
Часть энергии превращает в полезную работу. Чем больше полезная работа, тем двигатель экономичнее. КПД – характеристика экономичности двигателей. Он показывает целесообразность данного двигателя.
Обозначается буквой эта
Численно кпд можно найти по формуле.
Определить КПД теплового двигателя можно вычислить по формуле:
Коэффициент полезного действия - это отношение полезной работы к энергии, полученной от нагревателя.
КПД безразмерная величина, но чаще всего выражается в %.
Следует отметить, сколько бы мы не затратили энергии, даже при самой максимальной совершенной работой, КПД никогда не будет больше и даже равен 1 или 100%.
В современных условиях КПД тепловых двигателей составляет (слайд).
3. Этап усвоения новых знаний.
И мы сейчас с вами убедимся. Предлагаю вам решить следующие задачи.
Тепловой двигатель совершил 500 Дж работы, израсходовав при этом 2 кДж теплоты. Найдите КПД двигателя.
Израсходовав 3 кг бензина, машина совершила работу, равную 34,5 МДж. Определите КПД машины.
Задается вопрос, с которым он должен выразить свое согласие или несогласие. Веришь - хлопок, не веришь – поднять руку вверх.
Температура воздуха у поверхности пола выше, чем у потолка.
Молекулы одного и того же вещества в твердом, жидком и газообразном состоянии одни и те же, ничем не отличаются друг от друга.
Переход вещества из твердого состояния в жидкое называют кристаллизацией.
Единицей измерения массы тела является м 3 .
Различные вещества имеют разную теплопроводность.
Температура плавления всегда больше температуры кристаллизации
Единицей измерения количества теплоты является 1Дж
Вещества отвердевают при той же температуре, что и плавятся.
4. Этап закрепления новых знаний.
1. Один из учеников при решении получил ответ, что КПД теплового двигателя равен 200%. Правильно ли решил ученик задачу?
(Нет. КПД теплового двигателя не может быть больше 100% или равен 100%).
2. Нарисовать схему в тетрадь и заполнить недостающие элементы.
3. Я сейчас вам раздам информацию о загрязнении окружающей среды при использовании тепловых двигателей , а вы в тексте найдите причины загрязнения окружающей среды и пути их решения.
(Загрязнение атмосферы, Загрязнение почвы
При сжигании топлива в тепловых машинах требуется большое количество кислорода. На сгорание разнообразного топлива расходуется от 10 до 25% кислорода, производимого зелеными растениями.
Тепловые машины не только сжигают кислород, но и выбрасывают в атмосферу эквивалентные количества двуокиси углерода (углекислого газа). Сгорание топлива в топках промышленных предприятий и тепловых электростанций почти никогда не бывает полным, поэтому происходит загрязнение воздуха золой, хлопьями сажи. Сейчас во всем мире обычные энергетические установки выбрасывают в атмосферу ежегодно 200–250 млн. т золы и около 60 млн. т диоксида серы.
Кроме промышленности воздух загрязняет и транспорт, прежде всего автомобильный (жители больших городов задыхаются от выхлопных газов автомобильных двигателей).
При сжигании топлива образуются оксиды азота (в угольных котлах на 1м3 дыма — несколько грамм, в газовых — до 5г). За год только в России в воздух выбрасывается 2 млн. т. NOх. Попав в атмосферу и растворяясь в дождевой воде, они становятся азотной кислотой. Реагируя с содержащимися в воздухе разнообразными примесями, они образуют токсичные соединения, которые выпадают на поверхность воды и суши (а также на наши головы) с кислотными дождями.
Кроме того, при работе двигателей внутреннего сгорания в атмосферу выбрасываются свинец и другие вредные вещества.
Решение проблем, возникающих при работе тепловых двигателей, ученые и конструкторы видят в увеличении КПД тепловых двигателей, в создании условий для наиболее полного сгорания топлива, в улавливании и переработке углекислого газа и окислов азота, в замене тепловых двигателей на более экологически чистые двигатели, например, электрические.
5. Этап информации учащихся о домашнем задании и инструктаж к его выполнению
На сегодняшнем уроке речь пойдет о таком устройстве, как паровая турбина. Мы рассмотрим принцип ее работы и сравним ее с двигателем внутреннего сгорания, который был рассмотрен ранее. Далее мы обсудим, что такое тепловая машина, и из каких основных элементов она состоит. Затем будет введено понятие коэффициента полезного действия (КПД) и даны формулы для его расчета применительно к тепловой машине. В конце урока будут сравниваться КПД различных вариантов тепловых машин.
Читайте также: