Презентация, доклад по физике Тепловые двигатели и их влияние на окружающую среду

Тепловые двигатели и их влияние на окружающую среду

огни!
Пуды, бросая, как пригоршню,
В своем разлете роковом
Спешите, яростные поршни,
Бороться с мертвым естеством!
Валерий Брюсов

топлива в механическую энергию.

Т.Ньюкомена для подъема воды из шахты
1763-1766 – паровой двигатель И.И.Ползунова
1784 – паровой двигатель Дж.Уатта
1865 – двигатель внутреннего сгорания Н.Отто
1871 – холодильная машина К.Линде
1897 – двигатель внутреннего сгорания Р.Дизеля (с самовоспламенением)

нужд»

модели

своей машины.

В 1782 г. эта

замечательная машина, первая

универсальная паровая

машина «двойного действия»,

была построена.

поршнем от авиационного мотора и ручным стартером, работавшим на смеси бензина и воздуха.

Двигатель внутреннего сгорания Н.Отто

принципиально новой конструкции. В голову ему приходит создание абсорбционного двигателя, работавшего на аммиаке, а в роли топлива должна была выступать специальная пудра, полученная из каменного угля.

основных элемента любого теплового двигателя:
1.Нагреватель, сообщающий энергию рабочему телу.
2. Рабочее тело (газ или пар), совершающее работу.
3.Холодильник, поглощающий часть энергии от рабочего тела.

или пара при расширении совершать работу.
В процессе работы теплового двигателя периодически повторяются расширения и сжатия газа.
Расширения газа происходят самопроизвольно, а сжатия под действием внешней силы.

Холодильник. T₂

Рабочее тело

Q₁

Q₂

Q₁ - Q₂= A

Как работает тепловой двигатель?

совершаемой двигателем за цикл,
к количеству теплоты, полученной от нагревателя.

исследования он изложил в сочинении «размышления о движущей силе огня и о машинах, способных развивать эту силу». Он предложил идеальную тепловую машину.

А₁₂ = Q₁

2 – 3 – адиабатное расширение
А ₂₃ = - ∆U₂₃

3 – 4 - изотермическое сжатие
A₃₄= A сж = Q₂

4 – 1 – адиабатное сжатие
A₄₁= ∆U₄₁

ЦИКЛ КАРНО – САМЫЙ ЭФФЕКТИВНЫЙ ЦИКЛ, ИМЕЮЩИЙ МАКСИМАЛЬНЫЙ КПД.

С их помощью вырабатывается около 80 % электроэнергии.
Без тепловых двигателей (ДД, ДВС) невозможно представить современный транспорт.
Паротурбинные двигатели применяются на водном транспорте.
Газотурбинные - в авиации.
Ракетные двигатели используются в ракетно – космической технике.

ОКРУЖАЮЩУЮ СРЕДУ.

% - полезно затраченная энергия:
3 % - освещение
4 % - преодоление сопротивления
4 % - работа силы трения колес
9 % - движение автомобиля

ОКРУЖАЮЩУЮ СРЕДУ СВЯЗАНО С ДЕЙСТВИЕМ РАЗЛИЧНЫХ ФАКТОРОВ. ВО-ПЕРВЫХ, ПРИ СЖИГАНИИ ТОПЛИВА ИСПОЛЬЗУЕТСЯ КИСЛОРОД ИЗ АТМОСФЕРЫ, ВСЛЕДСТВИЕ ЧЕГО СОДЕРЖАНИЕ КИСЛОРОДА В ВОЗДУХЕ ПОСТЕПЕННО УМЕНЬШАЕТСЯ. ВО-ВТОРЫХ, СЖИГАНИЕ ТОПЛИВА СОПРОВОЖДАЕТСЯ ВЫДЕЛЕНИЕМ В АТМОСФЕРУ УГЛЕКИСЛОГО ГАЗА. В-ТРЕТЬИХ, ПРИ СЖИГАНИИ УГЛЯ И НЕФТИ АТМОСФЕРА ЗАГРЯЗНЯЕТСЯ АЗОТНЫМИ И СЕРНЫМИ СОЕДИНЕНИЯМИ, ВРЕДНЫМИ ДЛЯ ЗДОРОВЬЯ ЧЕЛОВЕКА. А АВТОМОБИЛЬНЫЕ ДВИГАТЕЛИ ЕЖЕГОДНО ВЫБРАСЫВАЮТ В АТМОСФЕРУ 2-3 ТОННЫ СВИНЦА.

СТОРОНА ВОЗДЕЙСТВИЯ ТЕПЛОВЫХ ДВИГАТЕЛЕЙ НА ПРИРОДУ. СОГЛАСНО ЗАКОНАМ ТЕРМОДИНАМИКИ ПРОИЗВОДСТВО ЭЛЕКТРИЧЕСКОЙ И МЕХАНИЧЕСКОЙ ЭНЕРГИИ В ПРИНЦИПЕ НЕ МОЖЕТ БЫТЬ ОСУЩЕСТВЛЕНО БЕЗ ОТВОДА В ОКРУЖАЮЩУЮ СРЕДУ ЗНАЧИТЕЛЬНЫХ КОЛИЧЕСТВ ТЕПЛОТЫ. ЭТО НЕ МОЖЕТ НЕ ПРИВОДИТЬ К ПОСТЕПЕННОМУ ПОВЫШЕНИЮ СРЕДНЕЙ ТЕМПЕРАТУРЫ НА ЗЕМЛЕ.

*ОДИН ИЗ СПОСОБОВ УМЕНЬШЕНИЯ ПУТЕЙ ЗАГРЯЗНЕНИЯ ОКРУЖАЮЩЕЙ СРЕДЫ СВЯЗАН С ИСПОЛЬЗОВАНИЕМ В АВТОМОБИЛЯХ ВМЕСТО КАРБЮРАТОРНЫХ БЕНЗИНОВЫХ ДВИГАТЕЛЕЙ ДИЗЕЛЕЙ, В ТОПЛИВО КОТОРЫХ НЕ ДОБАВЛЯЮТ СОЕДИНЕНИЯ СВИНЦА. *ПЕРСПЕКТИВНЫМИ ЯВЛЯЮТСЯ РАЗРАБОТКИ АВТОМОБИЛЕЙ, В КОТОРЫХ ВМЕСТО БЕНЗИНОВЫХ ДВИГАТЕЛЕЙ ПРИМЕНЯЮТСЯ ЭЛЕКТРОДВИГАТЕЛИ ИЛИ ДВИГАТЕЛИ, ИСПОЛЬЗУЮЩИЕ В КАЧЕСТВЕ ТОПЛИВА ВОДОРОД.

ИНСТИТУТЕ НЕФТЕХИМИЧЕСКОГО СИНТЕЗА ИМ. А.В. ТОПЧИЕВА РАН РАЗРАБОТАНЫ НОВЕЙШИЕ ТЕХНОЛОГИИ ПРЕВРАЩЕНИЯ УГЛЕКИСЛОГО ГАЗА В МЕТАНОЛ (МЕТИЛОВЫЙ СПИРТ) И ДИМЕТИЛОВЫЙ ЭФИР, УВЕЛИЧИВАЮЩИЕ В 2-3 РАЗА ПРОИЗВОДИТЕЛЬНОСТЬ АППАРАТОВ ПРИ ЗНАЧИТЕЛЬНОМ УМЕНЬШЕНИИ ЭЛЕКТРОЭНЕРГИИ. ЗДЕСЬ БЫЛ СОЗДАН РЕАКТОР НОВОГО ТИПА, В КОТОРОМ ПРОИЗВОДИТЕЛЬНОСТЬ УВЕЛИЧЕНА В 2-3 РАЗА. ВВЕДЕНИЕ ЭТИХ ТЕХНОЛОГИЙ СНИЗИТ НАКОПЛЕНИЕ УГЛЕКИСЛОГО ГАЗА В АТМОСФЕРЕ И ПОМОЖЕТ НЕ ТОЛЬКО СОЗДАТЬ АЛЬТЕРНАТИВНОЕ СЫРЬЁ ДЛЯ СИНТЕЗА МНОГИХ ОРГАНИЧЕСКИХ СОЕДИНЕНИЙ, ОСНОВОЙ ДЛЯ КОТОРЫХ СЕГОДНЯ СЛУЖИТ НЕФТЬ, НО И РЕШИТЬ УПОМЯНУТЫЕ ВЫШЕ ЭКОЛОГИЧЕСКИЕ ПРОБЛЕМЫ.

КОТОРЫЕ СУМЕЛИ ОТКРЫТЬ И ПОКОРИТЬ» Ф. ЖОЛИО – КЮРИ.

является наиболее сильным фактором разрушения природы.

в духе народа.
Чем шире, свободнее эта душа, тем большего величия и силы достигает государство.
А что воспитывает широту духа, как не эта удивительная природа!
Её надо беречь, как мы бережём самую жизнь человека.
Потомки никогда не простят нам опустошения земли, надругательства над тем, что по праву принадлежит не только нам, но и им.»
П.И.Чайковский