1. Моя освіта – реферати, конспекти, доповіді
  2. Фізика
  3. ККД теплового двигуна

ККД теплового двигуна

Будь-який тепловий двигун перетворює на механічну енергію тільки незначну частину енергії, яка виділяється паливом. Велика частина енергії палива не використовується корисно, а втрачається в навколишньому просторі.

Тепловий двигун складається з нагрівача, робочого тіла і холодильника. Газ або пар, який є робочим тілом, отримує від нагрівача деяку кількість теплоти. Робоче тіло, нагріваючись, розширюється і здійснює роботу за рахунок своєї внутрішньої енергії. Частина енергії передається атмосфері – холодильника – разом з відпрацьованою парою або вихлопними газами.

Дуже важливо знати, яку частину енергії, що виділяється паливом, тепловий двигун перетворює на корисну роботу. Чим більше ця частина енергії, тим двигун економічніше.

Для характеристики економічності різних двигунів введено поняття коефіцієнта корисної дії двигуна – ККД.

Відношення вчиненої корисної роботи двигуна до енергії, отриманої від нагрівача, називають коефіцієнтом корисної дії теплового двигуна.

Коефіцієнт корисної дії позначають η (грец. буква «ета»).де

  • Ап – корисна робота;
  • Q1 – кількість теплоти, отримана від нагрівача;
  • Q2 – кількість теплоти, відданої холодильнику;
  • Q1 – Q2 – кількість теплоти, яке пішло на здійснення роботи.

ККД виражається у відсотках.

Наприклад, двигун з усієї енергії, що виділилася при згоранні палива, витрачає на вчинення корисної роботи тільки одну четверту частину. Тоді коефіцієнт корисної дії двигуна дорівнює η, або 25%.

ККД двигуна зазвичай виражають у відсотках. Він завжди менше одиниці, тобто менше 100%. Наприклад, ККД двигунів внутрішнього згоряння 20-40%, парових турбін – трохи вище 30%.

Питання

  • Чому в теплових двигунах тільки частина енергії палива перетворюється в механічну енергію?
  • Що називають ККД теплового двигуна?
  • Чому ККД двигуна не може бути не тільки більше 100%, але і дорівнює 100%?

Вправа

  • Чи можна за рахунок внутрішньої енергії тіла, рівної 200 Дж, здійснити механічну роботу в 200 Дж?
  • Теплова машина за цикл отримує від нагрівача кількість теплоти, рівне 155 Дж, а холодильнику віддає кількість теплоти, рівне 85 Дж. Визначте ККД машини.
  • Визначте кількість теплоти, віддане двигуном внутрішнього згоряння холодильника, якщо його ККД дорівнює 30%, а корисна робота дорівнює 450 Дж.

Завдання

  • Підготуйте доповідь на одну із тем (за вибором). Історія винаходу парових машин.
  • Історія винаходу турбін.
  • Перші паровози Стефенсона і Черепанових.
  • Досягнення науки і техніки в будівництві парових турбін.
  • Використання енергії Сонця на Землі.
ПОДІЛИТИСЯ: