Prezentare pe tema „eficiența motoarelor termice”. Mecanisme simple

Slide 12

Schema bloc a unui motor termic

Încălzitor Lichid de lucru (gaz) Frigider Q1 (căldură) Q2 (căldură) A’=Q1-Q2 (funcţionare)

Slide 13

O mărime fizică care arată ce proporție din munca efectuată de motor este din energia obținută în timpul arderii combustibilului se numește factor de eficiență al unui motor termic  = (A / Q) 100%

Slide 14

Eficiența motorului termic

 = A p/ Az  = Qp/ Qz  = Np/ Nz ÎNTOTDEAUNA! 00% De ce?  = (A / Q) 100%

Slide 15

Caracteristicile motoarelor termice

Slide 16

Utilizarea motoarelor termice și problemele de mediu

Când ardeți combustibil în motoarele termice, este necesară o cantitate mare de oxigen. Arderea diverșilor combustibili consumă de la 10 la 25% din oxigenul produs de plantele verzi. Motoarele termice nu numai că ard oxigen, dar emit și cantități echivalente de dioxid de carbon (dioxid de carbon) în atmosferă. Arderea combustibilului în cuptoarele întreprinderilor industriale și centralelor termice nu este aproape niciodată completă, motiv pentru care aerul se poluează cu cenușă și fulgi de funingine. Acum, în întreaga lume, centralele electrice convenționale emit anual 200-250 de milioane de tone de cenușă și aproximativ 60 de milioane de tone de dioxid de sulf în atmosferă. Pe lângă industrie, transportul, în special automobilele, poluează și aerul (locuitorii orașelor mari sunt sufocați de gazele de eșapament ale motoarelor de automobile).

Slide 17

Ce credeti, unde este cheltuita cea mai mare parte a energiei interne a motoarelor termice???? Sunt motoarele termice sigure din punct de vedere al mediului Aveți dreptate și acest lucru se vede clar din următoarele date:

Slide 18

– 1 tonă de benzină, la ardere, eliberează 500–800 de kilograme de substanțe nocive; – 5 miliarde de tone de CO2 sunt emise în atmosferă anual; – un avion cu reacție consumă 45 de tone de oxigen în timpul unui zbor de 5 ore - în ultimii 25 de ani, cantitatea de dioxid de carbon din atmosferă a crescut cu 345 de miliarde de tone - gazele de eșapament includ 1200 de componente, inclusiv monoxid de carbon; oxizi, hidrocarburi, aldehide, oxizi metalici (cel mai nociv este oxidul de plumb), funingine etc.

Probleme de mediu

Slide 19

1. La rezolvarea problemei, unul dintre elevi a primit răspunsul că randamentul unui motor termic este de 200%. Elevul a rezolvat problema corect? Sarcini calitative: 2. Randamentul motorului termic este de 45%. Ce înseamnă acest număr? 3. Poate fi randamentul unui motor termic egal cu 1,8; 50; 4; 90; 100%?

Slide 20

O provocare pentru iubitorii de biologie

Există aproximativ 600 de mușchi în corpul uman. Dacă toți mușchii unei persoane ar fi încordați, ei ar produce o forță egală cu aproximativ 25 de tone. Se estimează că în condiții normale de lucru o persoană poate dezvolta o putere de 70 - 80 W, dar eliberarea instantanee de energie este posibilă în astfel de sport. ca aruncare a loviturii sau sărituri în înălțime . Observațiile au arătat că, atunci când sare în sus cu împingere simultană cu ambele picioare, unii bărbați dezvoltă o putere medie de aproximativ 3700 W în 0,1 s, iar femeile - 2600 W. Eficiența mușchilor umani este de 20%. Ce înseamnă? Câtă energie irosesc mușchii?

Slide 21

1. Un motor termic primește energie egală cu 1000 J de la încălzitor pe ciclu și transferă energie de 800 J la frigider Care este eficiența unui motor termic? 2. Un motor termic primește energie egală cu 1000 J de la încălzitor pe ciclu și transferă energie de 700 J la frigider Care este eficiența unui motor termic?

Slide 22

Dioxidul de carbon eliberat în timpul funcționării motoarelor termice absoarbe radiația infraroșie de la suprafața Pământului, ceea ce duce la o creștere a temperaturii atmosferice cu 0,05 grade Celsius anual. Acest efect ar putea crea o amenințare de topire a ghețarilor și o creștere catastrofală a nivelului mării. În prezent, aproximativ 5 miliarde de tone de CO2 sunt emise în atmosferă anual. Probleme de mediu

Slide 23

Când motoarele termice funcționează, substanțe nocive pentru plante, animale și oameni sunt eliberate continuu în atmosferă: oxizi de azot, hidrocarburi, monoxid de carbon. Consumul de oxigen în timpul arderii combustibilului reduce conținutul acestuia în atmosferă. Centralele nucleare se confruntă cu problema eliminării deșeurilor radioactive periculoase. Utilizarea turbinelor cu abur în centralele electrice necesită suprafețe mari pentru iazuri pentru a răci aburul evacuat. La noi în acest scop sunt necesari 200 km3 de apă.

Slide 24

Măsuri de conservare a naturii 1. Creșterea eficienței instalațiilor de tratare. 2. Funcționarea vehiculelor cu ardere completă a combustibilului în motorul cu ardere internă și emisii minime de CO2 în atmosferă. 3. Utilizarea combustibilului dintr-un amestec de oxigen și hidrogen. 4. Construirea de complexe de centrale electrice, în principal nucleare, cu ciclu închis de alimentare cu apă.

Slide 25

Jacques Yves Cousteau: „Odinioară natura îl sperie pe om, dar acum omul înspăimântă natura.”

Slide 26

Vizualizați toate diapozitivele

Mecanisme simple Mecanism - din cuvântul grecesc - unealtă, structură. Mașină - din cuvântul latin machina - structură. Bloc - din cuvântul englezesc bloc - parte a unui mecanism de ridicare sub forma unei roți cu o canelură în jurul circumferinței sale. Dispozitivele folosite pentru a converti forța se numesc mecanisme simple

Mecanisme simple Un plan înclinat este folosit pentru a muta obiecte grele la un nivel superior fără a le ridica direct. rampe, scări rulante, scări obișnuite, benzi transportoare. Dacă trebuie să ridicați o încărcătură la o înălțime, este întotdeauna mai ușor să utilizați o pantă ușoară decât una abruptă: cu cât panta este mai abruptă, cu atât este mai ușor să faceți această lucrare.

Brațul de forță Cea mai scurtă distanță dintre punct de sprijin și linia dreaptă de-a lungul căreia forța acționează asupra pârghiei se numește braț de forță Braț de forță F 2 Braț de forță F 1 Braț de forță F 2 Pentru a găsi brațul de forță, din punctul de sprijin, coborâți o perpendiculară pe linia de acțiune a forței Punct de sprijin Linia forțelor de acțiune Perpendiculară

Condiţii pentru echilibrul unei pârghii O pârghie este în echilibru atunci când forţele care acţionează asupra ei sunt invers proporţionale cu braţele acestor forţe l 2 = 2 F 2 = 3 l 1 = 3 F 1 = 2 Această regulă a fost stabilită de Arhimede. Potrivit legendei, el a exclamat: „Dă-mi un punct de sprijin și voi ridica Pământul”.

Condiții pentru echilibrul unei pârghii Echilibrul unui corp rigid sub acțiunea a trei forțe. Pentru ca un corp care nu se rotește să fie în echilibru, este necesar ca rezultanta tuturor forțelor aplicate corpului să fie egală cu zero. Când se calculează rezultanta, toate forțele sunt reduse la un punct C

Aplicarea echilibrului unei pârghii pe un bloc Blocul fix M = F2r = P2r nu dă un câștig în lucru servește doar la schimbarea direcției forței Blocul mobil M = F r = Pr/2 F = P/2 dă un câștig în forță de 2 ori Bloc fix cu în timpul funcționării, nu modifică poziția axei de rotație Blocul mobil se deplasează în timpul funcționării Brațul forței l = 2r

Combinând un anumit număr de blocuri mobile, puteți obține un câștig în forță de blocuri fixe de 4 ori combinație simplă de scripete a unui grup de blocuri mobile și fixe, atunci câștigul în forța de tracțiune este uniform, iar în modelele mai complexe arbitrar

Eficiența unui mecanism Unul sau altul mecanism este în cele din urmă necesar pentru a efectua munca. Muncă utilă A p este munca de care avem nevoie. Munca petrecută la ridicare se dovedește întotdeauna a fi mai utilă Muncă pentru a depăși forța gravitațională: A = mgh La ridicarea unei sarcini, depășim forța gravitațională a cablului, forța de frecare, forța gravitațională a altor dispozitive Caracteristica mecanismului, care determină ce proporție de lucru util alcătuiește munca totală, se numește factor de eficiență

O selecție de sarcini de cinematică (din sarcinile Academiei de Științe de Stat Să luăm în considerare sarcinile:

GIA Care dintre mecanismele simple poate da un câștig mai mare în funcționare: o pârghie, un plan înclinat sau un bloc mobil? 1) pârghie 2) plan înclinat 3) bloc mobil 4) nici un singur mecanism simplu nu oferă un câștig în lucru

Pârghia GIA oferă un câștig de 5 ori în putere. Care este câștigul sau pierderea la distanță? 1. câștigarea de 5 ori 2. nici câștigarea, nici pierderea 3. pierderea de 5 ori 4. câștigarea sau pierderea în funcție de viteza de mișcare

Examenul de stat unificat 2002 A3. Pârghia este acționată de două forțe, ale căror brațe sunt egale cu 0,1 m și 0,3 m Forța care acționează asupra brațului scurt este egală cu 3 N. Cu ce ​​ar trebui să fie egală forța care acționează asupra brațului lung pentru pârghie. sa fie in echilibru? 1,1 N 2,6 N 3,9 N 4,12 N F 1 d 1 = F 2 d 2 3 N 0,1 m = F 2 0,3 m

Examenul de stat unificat 2003 A4. Figura prezintă o tijă subțire fără greutate căreia i se aplică forțe F 1 = 100 N și F 2 = 300 N în punctele 1 și 3. În ce punct ar trebui să fie amplasată axa de rotație pentru ca tija să fie în echilibru? Axa de rotație este fixă

2005 A4 (DEMO). Sarcina A a macaralei de sondă (vezi figura) echilibrează greutatea cupei, egală cu 100 N. (Se consideră pârghia fără greutate.) Greutatea încărcăturii este de 1,20 N 2,25 N N N

2008 A5 (DEMO). La efectuarea lucrărilor de laborator, elevul stabilește un plan înclinat la un unghi de 60 față de suprafața mesei. Lungimea planului este de 0,6 m Momentul de greutate al unui bloc de masă 0,1 kg față de punctul O când trece de mijlocul planului înclinat este de 1,0,15 N m 2,0,30 N m 3,0,45 N m 4,0. .60 N m

Literatură 1.Gutnik, E.M., Fizică. clasa a VII-a. Manual pentru școlile secundare / E. M. Gutnik, A. V. Peryshkin. - M.: Butarda, – 302 p. 2.Zorin, N.I. GIA Fizica. Sarcini de pregătire: clasa a IX-a / N.I. Zorin. – M.: Eksmo, – 112 p. – (Certificare de stat (finală) (într-o formă nouă). 3. Kabardin, O.F. Fizica. Clasa a IX-a: o colecție de sarcini de testare pentru pregătirea pentru certificarea finală pentru cursul școlar primar / O.F. Kabardin. – M.: Gutarda, - 219 p.; 4. Fizica cool pentru curioși /[Resursă electronică]// html html 7. Unități de lucru / Colecție unificată de resurse educaționale digitale / [Resursă electronică] / 95ff c9a66/5_1 Institutul Federal de Măsurări Pedagogice (KIM) Fizică GIA / /[Resursa electronică]// Institutul Federal de Măsurări Pedagogice (KIM) Examenul de stat unificat de fizică //[Resursă electronică]//