Тема:
Коэффициент
полезного действия (КПД)
тепловых двигателей
Вся
ли тепловая энергия превращается в
тепловых двигателях в механическую энергию?
Любой тепловой двигатель превращает в
механическую энергию только часть той
энергии, которая выделяется топливом.
Для характеристики экономичности различных
двигателей
введено
понятие
КПД
(коэффициент полезного действия) двигателя.
Основные части теплового
двигателя
Нагреватель
Передает количество
теплоты Q1 рабочему телу
Q1
Совершает работу:
рабочее
тело
Q2
холодильник
A=Q1 −|Q 2|
Потребляет часть полученного
количества теплоты Q2
КПД замкнутого цикла
|Q 2|
A Q 1 −|Q 2|
η=
=
= 1−
|Q 1|
Q1
Q1
Q1 – количество теплоты полученное от нагревания
Q1>Q2
Q2 - количество теплоты отданное холодильнику
Q 2<Q 1
A’ = Q 1- |Q 2| - работа совершаемая двигателем за цикл
η<1
КПД теплового двигателя

 

ВСЕГДА!

Качественные задачи:
1. Один из учеников при решении
получил ответ, что КПД теплового
двигателя равен 200%. Правильно ли
решил ученик задачу?
2. КПД теплового двигателя 45%. Что
означает это число?
Ответы:
1. Нет. КПД теплового двигателя не
может быть равен 200%, т. к. он всегда
 00%.
2. КПД теплового двигателя 45%
означает, что только 45% от теплоты,
переданной рабочему телу (газу), идет
на совершение полезной работы.
Примеры решения задач
1.Тепловой двигатель за цикл получает
от нагревателя энергию, равную 1000
Дж, и отдаёт холодильнику энергию
800 Дж. Чему равен КПД теплового
двигателя?


Задачи по теме:
1. Рассчитайте коэффициент полезного действия
(КПД) системы отопления, если тепловая
мощность котла составляет 80 МДж, а
передается в помещение только 60 МДж.
2. КПД теплового двигателя 35 %. Газ получил от
нагревателя 7 кДж теплоты. Чему равна работа,
совершенная двигателем? Какое количество
теплоты потеряно?
3. Определите КПД двигателя трактора, которому
для выполнения работы 30 МДж потребовалось
2,5 кг бензина
Домашнее задание:
1. Двигатель внутреннего сгорания совершил
полезную работу, равную 0,023 ГДж, и при
этом
израсходовал
2
кг
бензина.
Определите КПД этого двигателя.
2. Определите
количество
теплоты,
получаемое от нагревателя тепловым
двигателем с КПД 35 % за 1 с, если за это
время бесполезно теряется 12 кДж энергии.