Тепловые двигатели

1.

Тепловые двигатели

2.

Тепловой
двигатель
–
это
устройство,
преобразующее внутреннюю энергию топлива в
механическую энергию.
Тепловые двигатели:
1. Однократного применения (стрелковое оружие).
2. Циклические (двигатели внутреннего сгорания).
Элементы циклической машины:
1. Рабочее тело.
2. Нагреватель, за счет которого совершается
работа.
3. Холодильник,
используется
для
отвода
неиспользуемого тепла.

3.

4.

Для непрерывного совершения
механической
термодинамический цикл должен быть замкнутым.
работы
Замкнутый процесс (цикл) – совокупность термодинамических
процессов, в результате которых система возвращается в
исходное состояние.
Коэффициент полезного действия теплового двигателя
(КПД) равен отношению работы A, совершаемой двигателем, к
количеству теплоты, полученной от нагревателя.
Q1 - количество теплоты, полученное от нагревателя.
Q2 - количество теплоты, отданное холодильнику.

5.

Французский
инженер
Сади Карно выяснил, при
каком
замкнутом
процессе
тепловой
двигатель будет иметь
максимальный КПД. Он
состоит
из
двух
изотермических и двух
адиабатных процессов:

6.

Цикл Карно – самый эффективный цикл (из всех возможных
циклов, осуществляемый в одном и том же температурном
интервале), имеющий максимальный КПД.
Максимально возможное КПД идеальной машины Карно:
Значение данной формулы состоит в том, что любая реальная
тепловая машина, работающая с нагревателем, имеющим
температуру T1 , и холодильником с температурой T2 , не может
иметь КПД, превышающей КПД идеальной тепловой машины.
КПД всегда меньше единицы, лишь при температуре
холодильника, равной абсолютному нулю, КПД=1.

7.

1.Паровая машина работает в интервале
температур t1 = 120 °С, t2 = 320 °С, получая от
нагревателя количество теплоты Q1 = 200 кДж за
каждый цикл. Найдите: 1) КПД машины, 2) работу,
совершаемую за цикл; 3) количество теплоты,
отдаваемое за цикл.
(33,7%; 67,4 кДж; 132,6 кДж)
2.Двигатель автомобиля расходует за час работы 5
кг бензина. При этом температура газа в цилиндре
двигателя Т1 = 1200 К, а отработанного газа Т2 = 370
К. Удельная теплота сгорания бензина 46 МДж/кг
Определите мощность, развиваемую двигателем.
(44083 Вт)