Termisk motor. Tillämpning av värmemotorer Värmemotorernas roll i presentationen av energiutveckling

"Historien om uppfinningen av ångmaskiner" - Ångmotor. Fördelar. Det första ångloket. Heron ångturbin. Historien om uppfinningen av ångmaskiner. Lite historia. Den första ångbilen. Definition. Ångmotorer. Mål. Det är svårt att föreställa sig vårt liv utan elektricitet.

"Elektrisk ström" 8:e klass - Voltmeter. Aktuell styrka. Ampere Andre Marie. Om Georg. Motståndsenheten antas vara 1 ohm. Amperemeter. Mätenhet för ström. Elektrisk spänning i ändarna av ledaren. Interaktion mellan rörliga elektroner och joner. Strömmätning. Spänningsmätning. Bestämning av ledarmotstånd. Alessandro Volta. Spänning. Motståndet är direkt proportionellt mot ledarens längd. Elektricitet.

"Typer av värmemotorer" - Utför arbete. Överför mängden värme Q1 till arbetsvätskan. Hur fungerar värmemotorer? Därefter hälldes vatten i den uppvärmda delen av tunnan. Den mest använda inom tekniken är fyrtaktsförbränningsmotorn. Ångan, som expanderade, stötte ut kärnan med kraft och dån. Historien om skapandet av värmemotorer. Användning av värmemotorer. LÅNGT TIDIGARE... Vem uppfann det och när? Begreppet huvuddelarna. Förbrukar en del av den mottagna mängden värme Q2.

"Formulering av Ohms lag" - Motstånd. Volt. Låt oss överväga en elektrisk krets. Ledarresistivitet. Tråd. Ohms lag för en komplett krets. Formel och formulering av Ohms lag. Beräkning av ledarmotstånd. Formler. Formel för ledarmotstånd. Enheter. Ohms lag för en del av en krets. Triangel av formler. Ledarmotstånd. Ohms lag. Elektrisk resistans. Resistivitet.

"Permanenta magneter" - Nordpolen. Magnetisering av järn. Magnetfältets ursprung. Jordens magnetfält. Magnetfält på månen. Stängning av kraftledningar. Motsatta magnetiska poler. Aktuell spole. Magnetisk verkan av en strömförande spole. Magnetfält för planeten Venus. Permanenta magneter. Jordens magnetiska poler. Egenskaper hos magnetiska linjer. Magnetiska anomalier. Konstgjorda magneter. En magnet med en pol.

"Påverkan av atmosfärstryck" - Målet med projektet. Hur vi dricker. Vem har lättare att gå på lera? Hur används atmosfärstryck? Hur en elefant dricker. Flugor och lövgrodor kan hålla fast vid fönsterglas. En person kan inte lätt gå genom ett träsk. Atmosfäriskt lufttryck. Närvaron av atmosfärstryck förvirrade människor. Slutsatser. Hur vi andas.

För att använda presentationsförhandsvisningar, skapa ett Google-konto och logga in på det: https://accounts.google.com

Bildtexter:

Värmemotorer

En värmemotor är en maskin där bränslets inre energi omvandlas till mekanisk energi. Ångmotor Förbränningsmotor Ång- och gasturbiner Jetmotor Typer av värmemotorer För närvarande används även värmemotorer som använder den värme som frigörs i reaktorn, där spjälkning och omvandling av atomkärnor sker.

Kylskåp – T 2 Q 2 Q 1 A ′ = Q 1 -Q 2 Verkningsgrad för en värmemotor Verkningsgraden för en ideal värmemotor Funktionsprincip för en värmemotor Cylinder med ett fungerande ämne Värmare – T 1

1 - gjutjärnscylinder i vilken kolven 2 löper. En ångdistributionsmekanism är placerad bredvid cylindern. Den består av en spollåda kopplad till ångpannan. Förutom pannan kommunicerar lådan genom hål 3 med kondensorn och med cylindern genom två fönster 4 och 5. Lådan innehåller en spole 6, driven av en speciell mekanism genom drag 7. Kolvångmaskin

2 1 Exempel på värmemotorer 1 - förbränningsmotor, 2 - raketmotor Under drift tar en värmemotor emot en mängd värme Q 1 släpper ut Q 2. Arbete utfört A′ = Q, - Q 2.

1 - luftintag, 2 - kompressor, 3 - förbränningskammare, 4 - turbin, 5 - munstycke. 1. Flygturbojetmotor Exempel på värmemotorer

1 - avgasrör, 2 - munstycke, 3 - kolv, 4 - luftfilter, 5 - luftfläkt, 6 - cylinder, 7 - vevstake, 8 - vevaxel. 2. Diesel

1 - inloppsrör, 2 - turbinhjul, 3 - turbinledskovlar, 4 - utloppsångledning. 3. Ångturbin

Diagram över en bensinförbränningsmotor Diagram över utrustning för ett ångkraftverk Diagram över en dieselmotor

Turbin (kolvmaskin) Kondensor Tryckpump Vattencykeldiagram för ett ångkraftverk Panna Sugpump Uppsamling

Ungefärlig energibalans för ett värmekraftverk Ungefärlig energibalans för ett ångkraftverk med en turbin Verkningsgrad för ett ångkraftverk

Beskrivning av presentationen med individuella bilder:

1 rutschkana

Bildbeskrivning:

2 rutschkana

Bildbeskrivning:

En värmemotor är en anordning som utför arbete genom att använda bränslets inre energi en värmemotor som omvandlar värme till mekanisk energi använder beroendet av den termiska expansionen av ett ämne på temperaturen. En värmemotors verkan lyder termodynamikens lagar.

3 rutschkana

Bildbeskrivning:

Termiska motorer - ångturbiner - installeras vid termiska kraftverk, där de driver rotorerna på elektriska strömgeneratorer, samt vid alla kärnkraftverk för att producera högtemperaturånga. Alla huvudtyper av modern transport använder övervägande termiska motorer: i bilar - kolvförbränningsmotorer, i vattentransport - förbränningsmotorer och ångturbiner, i järnvägar - diesellokomotiv med dieselmotorer, i flyg - kolv-, turbojet- och jetmotorer.

4 rutschkana

Bildbeskrivning:

Ångmotorer. Ångcentral. Dessa motorer drivs av ånga. I de allra flesta fall är det vattenånga, men maskiner som arbetar med ångor av andra ämnen (till exempel kvicksilver) är möjliga. Ångturbiner installeras vid kraftfulla kraftverk och på stora fartyg. Kolvmotorer används för närvarande endast inom järnvägs- och vattentransporter (ånglok och ångfartyg).

5 rutschkana

Bildbeskrivning:

Ångturbin Detta är en roterande värmemotor som omvandlar den potentiella energin i ånga först till kinetisk energi och sedan till mekaniskt arbete. Ångturbiner används främst i kraftverk och transportkraftverk - fartyg och lokomotiv, och används också för att driva kraftfulla fläktar och andra enheter.

6 rutschkana

Bildbeskrivning:

Kolvångmaskin Grundkonstruktionen av kolvångmaskinen, som uppfanns i slutet av 1700-talet, har i stort sett överlevt till denna dag. För närvarande har den delvis ersatts av andra typer av motorer. Den har dock sina egna fördelar, som ibland gör den att föredra framför en turbin. Detta är lättheten att hantera, möjligheten att ändra hastighet och backa.

7 rutschkana

Bildbeskrivning:

Förbränningsmotorer. Bensin förbränningsmotor. Den vanligaste typen av modern värmemotor, installerad på bilar, flygplan, tankar, traktorer, motorbåtar etc. Förbränningsmotorer kan drivas på flytande bränsle (bensin, fotogen etc.) eller på brännbar gas lagrad i komprimerad form i stål cylindrar eller extraheras genom torrdestillation från trä (gasgeneratormotorer).

8 glida

Bildbeskrivning:

Dieselmotor En dieselmotor är en kolvförbränningsmotor som arbetar enligt principen om antändning av finfördelat bränsle från kontakt med uppvärmd tryckluft. Dieselmotorer drivs med dieselbränsle. Tänd med varmluft.

Bild 9

Bildbeskrivning:

Jetmotorer. En jetmotor är en motor som skapar den dragkraft som krävs för rörelse genom att omvandla den potentiella energin hos bränslet till den kinetiska energin hos strålströmmen av arbetsvätskan. Det finns två huvudklasser av jetmotorer: Luftandningsmotorer - värmemotorer som använder energin från oxidation av bränsle med syre som tas från atmosfären. Arbetsvätskan i dessa motorer är en blandning av förbränningsprodukter med de återstående komponenterna i insugningsluften. Raketmotorer innehåller alla komponenter i arbetsvätskan ombord och kan fungera i alla miljöer, inklusive i luftlösa utrymmen. För att bränna bränsle behöver det inte syre från luften.

10 rutschkana

Bild 1

Värmemotorer
Enheter som omvandlar bränslets inre energi till mekanisk energi kallas värmemotorer. Teorin om värmemotorer utvecklades av den franske vetenskapsmannen Nicolas Sadi Carnot.

Bild 2

Den första universella värmemotorn (ångmaskin) skapades 1774 av den enastående engelske uppfinnaren James Watt. Detta föregicks dock av att den ryske mekanikern I. I. Polzunov uppfann en ång-atmosfärsmaskin 1765, men hans maskin stoppades efter flera månaders arbete och demonterades sedan helt, vilket fick till följd att Polzunovs arbete förpassades till glömska för årtionden. Watts maskin fick stor spridning och spelade en enorm roll i övergången till maskinproduktion. Uppfinningen av ångmaskinen bidrog till skapandet av ånglok, ångfartyg och de första (ång)bilarna. De första ångloken skapades i England av R. Trevithick (1803) och J. Stephenson (1814). Amerikanen R. Fulton anses vara ångfartygets uppfinnare. Han genomförde sina första tester på floden Seine i Paris. Men när han 1804 vände sig till Napoleon Bonaparte med ett förslag att överföra franska fartyg till användning av ångtraktion, fick han märkligt nog nej. Efter en tid återvände Fulton till sitt hemland och 1807 gav sig ångfartyget Claremont iväg på sin första resa längs Hudsonfloden.

Bild 3

Energiomvandling under drift av värmemotorer
När bränsle brinner omvandlas kemisk energi (potentiell energi för interaktion mellan atomer) till kinetisk energi av kaotiska rörelser av molekyler. I det här fallet värms en viss massa gas, vilket kallas arbetsvätskan. Gasen (arbetsvätskan) expanderar och gör arbete (flyttar kolven). I detta fall kyls gasen, det vill säga molekylernas kinetiska energi omvandlas till mekanisk energi. Verkan hos en värmemotor är cyklisk.

Bild 4

Grundläggande element i en värmemotor
Arbetsvätskan är vanligtvis en gas: Värmare är ett bränt bränsle med en temperatur T1, i kontakt med vilken mängden värme Q1 överförs till arbetsvätskan; Kylskåp är en miljö med en temperatur T2, i kontakt med vilken en mängd värme Q2 avlägsnas från arbetsvätskan

Bild 5

Användbar drift av en värmemotor
Det användbara arbetet An är lika med skillnaden mellan mängden värme Q1 som tas emot av arbetsvätskan från värmaren och mängden värme Q2 som ges till kylskåpet. Ap = Q1 – Q2

Bild 6

Värmemotordriftdiagram
Värmare
Arbetsvätska
Kylskåp
Q1
Q2
A p = Q1-Q2
Effektivitet

Bild 7

Värmemotoreffektivitet
Förhållandet mellan det arbete som utförs av motorn och mängden värme som tas emot från värmaren kallas värmemotorns effektivitet. Enligt Carnots teorem, av alla tänkbara värmemotorer med en värmartemperatur T1 och en kylskåpstemperatur T2, kommer den maximala verkningsgraden att uppnås av en sådan motor, vars varje arbetscykel är en sluten process, grafiskt avbildad i figuren (Carnot-cykeln) ).

Bild 8

T
T
R
V1
V4
1
2
3
4
V
ηmax= 1-
Carnot cykel
V2
V3
b
1
1-2 isotermisk expansion vid temperatur T1
2-3 adiabatisk expansion Q=0
3-4 isotermisk kompression vid temperatur T2
4
4-1 adiabatisk kompression Q=0

Värmemotorer Och miljöskydd

När en enorm värld av motsägelser,

Få nog av gratisspelet -

Som en prototyp av mänsklig smärta,

Ur vattnets avgrund stiger framför mig.

Och i denna stund sorglig natur,

Ligger och suckar tungt,

Och hon gillar inte vild frihet,

Där det onda är oskiljaktigt från det goda.

N. Zabolotsky

Schematiskt diagram av en värmemotor

1 – värmare

2 – kylskåp

3 – arbetsvätska

Den första ångmaskinen - EOLIPYL

Häger av Alexandria,

I – II århundraden. AD

H 2 O

Severi ångpump (1698)

Thomas Savery (1650-1715)

"brandmaskin"

Denis Papin (1707)

Denis Papin

Ånga-atmosfärisk kolv

Newcomen pump (1710)

Thomas Newcomen

Ångmotor

I.I. Polzunova (1763)

Polzunov Ivan Ivanovich

Ånga Watts motor (1765)

James Watt (1736 – 1819)

Gasmotorer

Etienne Lenoir

(1822 – 1900)

Otto gasmotor

Nikolaus August Otto

• Ångmotor
• Förbränningsmotor (ICE)
• Ångturbin
• Gasturbin
• Jetmotor

Termisk

bil

Vatten

Kolv

Bränsle

Ångturbin

Gasturbin

Vatten

Jet av ånga eller gas

Blad

Bränsle

Ångturbin

Turbina L.A. Pelton, 1880

Den första turbopropen "Turbinia", 1897

Motor internt förbränning

Mekaniskt arbete

Bränsle

Kyl

Jetmotor

Bränsle

Gas jet

Repulsion

Ansökan värmemotorer

Flyg

Vattentransport

Rymdraketer

Bilindustrin

Värmemotorernas inverkan på miljön

Sammansättning av atmosfärisk luft

Komponenter

atmosfär

kväve (N 2 )

syre (O 2 )

koldioxid (CO 2 )

argon (Ar)

vattenånga

Antalet bilar på våra motorvägar och städer har ökat 5 gånger.

En medeltung lastbil släpper ut 2,5 - 3 kg bly per år

Om förgasaren inte fungerar ökar CO- och CO-halten 2 i atmosfären

Detta leder till bildandet av växthuseffekten

I stort städer tillbringade gaser bilar skapa smog

Avgaser från gasturbinmotorer innehåller CO 2 , NEJ 2 , kolväten, sot, aldehyder

När raketmotorer skjuts upp och återvänder till jorden förstörs jordens ozonskikt.

Sjukdomar, orsakas av föroreningar miljö

• Bronkit
• Bronkial astma
• Lunginflammation
• Hjärtsvikt
• Stroke
• Magsår

Alternativa energikällor

Alternativ (eller förnybara) energikällor ( RES) kallas energikällor som gör det möjligt att få energi utan användning av traditionella fossila bränslen (olja, gas, kol, etc.)

Tidvattens

kraftverk

Mekanisk (kinetisk)

vattenenergi

Mekanisk (kinetisk)

turbinenergi

Elektrisk energi

tidvattenkraftverk

Tidvattenkraftverk byggs vid havets stränder, där månens och solens gravitationskrafter ändrar vattennivån två gånger om dagen. Fluktuationer i vattenstånd nära stranden kan nå 13 meter.

tidvattenkraftverk

Fördelar

Brister

Vindkraftverk

Kinetisk

vindkraft

Mekanisk (kinetisk)

turbinenergi

Funktionsprincip:

Vinden vrider väderkvarnens blad och driver den elektriska generatorns axel.

Generatorn producerar i sin tur elektrisk energi.

Elektrisk energi

Vindkraftverk

Fördelar

Brister

Geotermiska kraftverk

De omvandlar jordens inre värme (energin från heta ångvattenkällor) till elektricitet.

Jordens energi

Ångas inre energi

Mekanisk (kinetisk)

ångenergi

Mekanisk (kinetisk)

turbinenergi

Elektrisk energi

Geotermiska kraftverk

Brister

Fördelar

Solkraftverk

Solkraftverk (SES)- en teknisk struktur som tjänar till att omvandla solstrålning till elektrisk energi.

Solens energi

Ångas inre energi

Mekanisk (kinetisk)

ångenergi

Mekanisk (kinetisk)

turbinenergi

Elektrisk energi

Solkraftverk

Alla solkraftverk (SPP)

är indelade i flera typer:

• SES-torntyp
• Disktyp SES
• SES använder fotobatterier
• SPPs som använder paraboliska koncentratorer
• Kombinerad SES
• Ballongsolkraftverk

Solkraftverk

Energi från solstrålning kan omvandlas till elektrisk likström genom solceller, apparater gjorda av tunna filmer av kisel eller andra halvledarmaterial.

Sol

kraftverk

Fördelar

Brister

Vi måste alla tänka på denna fråga:

värmemotor – är detta gott eller ont???

Lösningen på detta problem beror i första hand på dig och mig!!!