- Главная
- Разное
- Образование
- Спорт
- Естествознание
- Природоведение
- Религиоведение
- Французский язык
- Черчение
- Английский язык
- Астрономия
- Алгебра
- Биология
- География
- Геометрия
- Детские презентации
- Информатика
- История
- Литература
- Математика
- Музыка
- МХК
- Немецкий язык
- ОБЖ
- Обществознание
- Окружающий мир
- Педагогика
- Русский язык
- Технология
- Физика
- Философия
- Химия
- Шаблоны, фоны, картинки для презентаций
- Экология
- Экономика
Презентация, доклад по физике на тему Внутренняя энергия. Тепловые двигатели. КПД(10 класс)
Содержание
- 1. Презентация по физике на тему Внутренняя энергия. Тепловые двигатели. КПД(10 класс)
- 2. ТЕРМОДИНАМИКАРаздел физики, изучающий общие законы тепловых явлений – ТЕРМОДИНАМИКА.Тепловой двигательЗаконы термодинамикиХолодильник и нагревательКПДФазовые переходы
- 3. Внутренняя энергияСумма кинетической энергии хаотического движения
- 4. Изменение внутренней энергииИзменение температуры: изменяется Ек движения
- 5. Изменение внутренней энергииНагревание и охлаждениеПлавление и кристаллизацияИспарение и конденсацияХимические реакции с выделением теплаЯдерные реакции
- 6. Распределение энергии в телахМеханическая энергияКинетическая энергия движения
- 7. Закон сохранения энергии в тепловых явленияхВнутренняя энергия
- 8. Первый закон термодинамикиИзменение внутренней энергии тела равно
- 9. Первый закон термодинамикиКоличество теплоты, передаваемое телу, равно
- 10. Примеры первого закона термодинамикиИзохорный процесс: газ нагревается
- 11. Тепловые двигатели, холодильники и кондиционеры.
- 12. Тепловые двигателиПринцип работы – химическая энергия топлива
- 13. Основные элементы ТДДействие ТД имеет циклический характер
- 14. Основные элементы ТДРабочее тело – обычно газ.Нагреватель,
- 15. Полезная работа двигателяПосле каждого цикла РТ возвращается
- 16. КПД – коэффициент полезного действияКПД η теплового
- 17. КПД – коэффициент полезного действияКПД η теплового
- 18. КПД – коэффициент полезного действияКПД η теплового
- 19. Максимально возможный КПД
- 20. Как можно увеличить КПДУменьшить отношение Т2/Т1, т.е.
- 21. Расчетная задачаТемпература холодильника 37⁰, а температура нагревателя
- 22. Расчетные задачиВоздух массой 87 кг нагревается от
- 23. Решить задачиВ идеальной тепловой машине за счет
- 24. Домашнее заданиеПринцип работы холодильникаПринцип работы кондиционера
ТЕРМОДИНАМИКАРаздел физики, изучающий общие законы тепловых явлений – ТЕРМОДИНАМИКА.Тепловой двигательЗаконы термодинамикиХолодильник и нагревательКПДФазовые переходы
Слайд 2ТЕРМОДИНАМИКА
Раздел физики, изучающий общие законы тепловых явлений – ТЕРМОДИНАМИКА.
Тепловой двигатель
Законы термодинамики
Холодильник
и нагреватель
КПД
Фазовые переходы
КПД
Фазовые переходы
Слайд 3Внутренняя
энергия
Сумма кинетической энергии хаотического движения всех частиц, входящих в состав
данного тела, и потенциальной энергии их взаимодействия друг с другом называют внутренней энергией.
Слайд 4Изменение внутренней энергии
Изменение температуры: изменяется Ек движения молекул и атомов, а
также Еп взаимодействия.
Химические реакции (горение, взрыв), изменение агрегатного состояния (жидкое – твердое): изменение потенциальной энергии атомов, входящих в состав молекул.
Ядерные реакции: изменение потенциальной энергии частиц, входящих в состав ядра атома.
Химические реакции (горение, взрыв), изменение агрегатного состояния (жидкое – твердое): изменение потенциальной энергии атомов, входящих в состав молекул.
Ядерные реакции: изменение потенциальной энергии частиц, входящих в состав ядра атома.
Слайд 5Изменение внутренней энергии
Нагревание и охлаждение
Плавление и кристаллизация
Испарение и конденсация
Химические реакции с
выделением тепла
Ядерные реакции
Ядерные реакции
Слайд 6Распределение энергии в телах
Механическая энергия
Кинетическая энергия движения молекул
Потенциальная энергия взаимодействия атомов
и молекул
Потенциальная энергия частиц, входящих в состав атомного ядра.
Потенциальная энергия частиц, входящих в состав атомного ядра.
Слайд 7Закон сохранения энергии в тепловых явлениях
Внутренняя энергия изменяется:
Посредством теплопередачи (без совершения
работы);
Посредством совершения работы.
Мера изменения внутренней энергии в процессе теплопередачи называется количеством теплоты Q [Дж].
Посредством совершения работы.
Мера изменения внутренней энергии в процессе теплопередачи называется количеством теплоты Q [Дж].
Слайд 8Первый закон термодинамики
Изменение внутренней энергии тела равно сумме количество теплоты, переданного
телу, и работы, совершаемой над телом:
U – внутренняя энергия
ΔU – изменение внутренней энергии
А – работа, совершаемая над телом.
ΔU=Q+A
Слайд 9Первый закон термодинамики
Количество теплоты, передаваемое телу, равно сумме изменения внутренней энергии
тела и работы, совершаемой телом: ΔU=Q+A
Слайд 10Примеры первого закона термодинамики
Изохорный процесс: газ нагревается в баллоне при постоянном
объеме, работа не совершается ΔU=Q+0=Q
Изотермический процесс: т.к. внутренняя энергия газа зависит от температуры, а она не изменяется, то ΔU=0 и Q=А
Адиабатный процесс: при накачивании баллона насос нагревается из-за совершения работы, увеличивая внутреннюю энергию: -ΔU=A (газ совершает работу только за счет изменения внутренней энергии)
Изобарный процесс: Q= ΔU+A
Изотермический процесс: т.к. внутренняя энергия газа зависит от температуры, а она не изменяется, то ΔU=0 и Q=А
Адиабатный процесс: при накачивании баллона насос нагревается из-за совершения работы, увеличивая внутреннюю энергию: -ΔU=A (газ совершает работу только за счет изменения внутренней энергии)
Изобарный процесс: Q= ΔU+A
Слайд 12Тепловые двигатели
Принцип работы – химическая энергия топлива переходит в механическую энергию:
Химическая
энергия сгорания топлива переходит в кинетическую энергию движения молекул (нагревается некоторая масса газа – рабочее тело)
РТ(газ) расширяется и совершает работу (двигает поршень); газ охлаждается и кинетическая энергия переходит в механическую.
РТ(газ) расширяется и совершает работу (двигает поршень); газ охлаждается и кинетическая энергия переходит в механическую.
Слайд 13Основные элементы ТД
Действие ТД имеет циклический характер (такт): после расширения газа
(РТ), совершив работу, его необходимо сжать до прежнего объема, чтобы оно могло совершить работу в следующем цикле.
Слайд 14Основные элементы ТД
Рабочее тело – обычно газ.
Нагреватель, имеющий температуру Т1, в
контакте с которым рабочему телу сообщается количество теплоты Q1.
Холодильник, имеющий температуру Т2<Т1, в контакте с которым от рабочего тела отбирается количество теплоты Q2.
Холодильник, имеющий температуру Т2<Т1, в контакте с которым от рабочего тела отбирается количество теплоты Q2.
Слайд 15Полезная работа двигателя
После каждого цикла РТ возвращается в исходное состояние и
изменение энергии ΔU>0
Полезная работа Ап=Q1-Q2
Q1 – теплота, полученная от нагревателя
Q2 – теплота, отданная холодильнику
Полезная работа Ап=Q1-Q2
Q1 – теплота, полученная от нагревателя
Q2 – теплота, отданная холодильнику
Слайд 16КПД – коэффициент полезного действия
КПД η теплового двигателя - это отношение
полезной работы Ап, совершенной двигателем, к количеству теплоты Q1, полученному от нагревателя и выраженному в процентах.
Слайд 17КПД – коэффициент полезного действия
КПД η теплового двигателя - это отношение
полезной работы Ап, совершенной двигателем, к количеству теплоты Q1, полученному от нагревателя и выраженному в процентах.
Слайд 18КПД – коэффициент полезного действия
КПД η теплового двигателя - это отношение
полезной работы Ап, совершенной двигателем, к количеству теплоты Q1, полученному от нагревателя и выраженному в процентах.
Слайд 20Как можно увеличить КПД
Уменьшить отношение Т2/Т1, т.е. уменьшить температуру холодильника или
увеличить температуру нагревателя
Следует учитывать температуру плавления материалов, из которых изготовлен двигатель
Слайд 21Расчетная задача
Температура холодильника 37⁰, а температура нагревателя 57⁰. Определить КПД двигателя.
Двигатель
совершил полезную работу 200Дж. Определить КПД двигателя, если количество теплоты нагревателя равно 400Дж.
Слайд 22Расчетные задачи
Воздух массой 87 кг нагревается от 10⁰ до 30⁰С. Определить
изменение внутренней энергии воздуха. Молярную массу считать равной 2,9*10-2 кг/моль. Газ считать двухатомным.
ΔU=U2-U1
U=5/2*m/M*νRT
ΔU=U2-U1
U=5/2*m/M*νRT
Слайд 23Решить задачи
В идеальной тепловой машине за счет каждого килоджоуля энергии, получаемой
от нагревателя, совершается работа 300 Дж.
Определите КПД машины и температуру нагревателя, если температура холодильника 280 К.
Определите КПД машины и температуру нагревателя, если температура холодильника 280 К.
Температура нагревателя 227 °С.
Определите КПД идеального двигателя и температуру холодильника, если за счет каждого килоджоуля теплоты, полученной от нагревателя, двигатель совершает механическую работу 350 кДж.
