8-й класс онлайн читать: 2023 Физика Перышкин Учебник §§24-26 (Двигатель внутреннего сгорания. Паровая турбина. КПД теплового двигателя). Цитаты из пособия «Перышкин, Иванов: Физика. 8 класс. Базовый уровень. Учебник (3-е изд.) ФГОС» использованы в учебных целях для семейного и домашнего обучения, а также для дистанционного обучения в период невозможности посещения образовательного учреждения.
Вернуться в ОГЛАВЛЕНИЕ учебника
§ 24 Двигатель внутреннего сгорания.
Вопросы на стр.92
- 1. Какой двигатель называют двигателем внутреннего сгорания? 2. Пользуясь моделью простейшего двигателя внутреннего сгорания (см. рис. 48), расскажите, из каких основных частей он состоит. 3. За сколько тактов происходит один рабочий цикл двигателя? Сколько оборотов делает при этом коленчатый вал двигателя? 4. Опишите процессы, происходящие в двигателе внутреннего сгорания в течение каждого из четырёх тактов. Как называют эти такты? 5. Каковы различия в работе карбюраторного и дизельного двигателей?
- Почему в четырёхтактном двигателе внутреннего сгорания лишь один такт называют рабочим ходом?
- Какие энергетические преобразования происходят в процессе так та расширения?
- Зачем на ось коленчатого вала двигателя насаживают маховик (тяжёлый сплошной диск)?
- Во время образования горючей смеси в карбюраторе температура понижается. Какова причина?
§ 25 Паровая турбина.
Вопросы на стр.94
- 1. Какие превращения энергии происходят в паровой турбине? 2. В чём различие в устройстве турбин и поршневых машин? 3. Из каких частей состоит паровая турбина и как она работает? 4. Где используются паровые турбины?
ЭТО ЛЮБОПЫТНО.
В III в. до нашей эры греческий математик и механик Архимед построил пушку, которая стреляла с помощью пара. Рисунки пушки Архимеда и её описание были найдены спустя 18 столетий в рукописях Леонардо да Винчи. Как же стреляла эта пушка? Один конец ствола сильно разогревали на огне. Затем в нагретую часть ствола наливали воду. Она мгновенно испарялась и превращалась в пар. Пар, расширяясь, с силой и грохотом выбрасывал ядро. Ствол пушки представлял собой цилиндр, по которому, как поршень, скользило ядро.
Тремя столетиями позже Герон Александрийский описал прибор, который сейчас называют героновым шаром (рис. 52). Он представляет собой полый железный шар, закреплённый так, что может вращаться вокруг горизонтальной оси. Из закрытого котла с кипящей водой пар по трубке поступает в шар и через изогнутые трубки вырывается наружу. При этом шар приходит во вращение. Геронов шар — прообраз реактивных двигателей.
Через 16 столетий, в 1629 г., итальянский учёный Джованни Бранка описал двигатель, в котором использовалась энергия пара в другом виде. Это было колесо с лопатками, в которое с силой ударяла струя пара, благодаря чему колесо начинало вращаться. Таким образом, по существу, была изобретена паровая турбина.
- Какие превращения энергии происходят в пушке Архимеда и геро новом шаре?
§ 26 КПД теплового двигателя.
Вопросы на стр.96
- 1. Почему в тепловых двигателях только часть энергии топлива идёт на совершение механической работы? 2. Что называют КПД теплового двигателя? 3. Почему КПД двигателя меньше 100%?
- Можно ли внутреннюю энергию полностью превратить в механическую?
- Приведите примеры известных вам тепловых двигателей. Что служит в этих двигателях нагревателем; холодильником? Что используется в качестве рабочего тела?
УПРАЖНЕНИЕ 21
- Количество теплоты, полученное работам телом теплового двигателя от нагревателя, равно 35 кДж. За то же время холодильнику было передано 75% полученной энергии. Найдите КПД двигателя и совершённую им работу.
ОТВЕТ: 25%; 8750 Дж. - Тепловой двигатель с КПД 12% совершает за цикл работу 150 Дж. Определите количество теплоты, отданное за цикл холодильнику.
ОТВЕТ: ≈ 1100 Дж. - Количество теплоты, отданное в атмосферу тепловым двигателем за один цикл, равно 15 кДж. КПД двигателя 15%. Определите количество теплоты, полученное за цикл от нагревателя.
ОТВЕТ: ≈ 17,6 кДж.
ЭТО ЛЮБОПЫТНО.
Загрязнение окружающей среды
Ускоренное развитие техники выдвинуло на первый план проблему влияния человека на среду его обитания. От правильного и своевременного решения вопроса охраны окружающей среды во многом зависят здоровье и благосостояние людей, живущих на Земле сейчас, и их потомков.
Научно-техническая революция и её достижения способствуют развитию общества и каждой личности. А это, в свою очередь, открывает широкий простор для дальнейшего развития промышленности, транспорта и других областей экономики. Но этот процесс имеет свои отрицательные стороны.
Во многих городах мира существенно загрязняют атмосферу выбросы вредных веществ двигателями автомобилей. Например, вблизи основных магистралей концентрация ядовитого угарного газа (СО) превышает допустимую в 2—10 раз, оксидов азота — почти в 16 раз. Это приводит к тому, что люди, живущие в домах, расположенных в 10—50 м от проезжей части крупных дорог, в несколько раз чаще болеют онкологическими заболеваниями и болезнями дыхательной системы.
К экологическим катастрофам ведёт и утечка топлива из транспортных средств. Известны многочисленные аварии, происходящие с танкерами ёмкостью 100 т и более, в результате которых в Мировой океан попадает большое количество нефтепродуктов. Содержание нефтепродуктов, например, в Чёрном море в 2 раза выше нормы. Такое загрязнение приводит к тому, что гибнут ценные породы рыб, умирает растительность побережья, что пагубно отражается на здоровье людей.
Вред окружающей среде наносят и существующие тепловые электростанции. Их эксплуатация связана со значительными выбросами в окружающую среду продуктов сгорания органического топлива (золы, оксидов серы, окиси углерода, сажи, углеводородов и азота).
Меры по борьбе с загрязнением окружающей среды
Человечество стоит перед проблемой сохранения биосферы и окружающей среды. Для нормальной жизни надо иметь чистую воду, чистый воздух, здоровую пищу и соседство всего живого: растений, птиц, зверей. Без этого человеческая жизнь немыслима. Естественно, что будущее человечества — за прогрессом. Но этот прогресс должен осуществляться не за счёт природы. Приемлемы только природосберегающие технологии. Рассмотрим некоторые из них, направленные на уменьшение загрязнения окружающей среды выбросами автомобильных двигателей.
Большое преимущество даёт применение газового топлива вместо бензина: в 2—3 раза снижается расход топлива, резко уменьшается токсичность отработанных газов, добыча газа требует меньших трудовых и материальных затрат, при его использовании увеличивается срок службы двигателя, свечей зажигания. Перспективными в экологическом плане являются двигатели, работающие на водороде. Высокая теплотворная способность водорода, отсутствие вредных выбросов (при сгорании образуется лишь водяной пар) делают водород перспективным и экологически самым чистым видом топлива. Большое будущее и за электромобилями, которые уже появились на дорогах во многих странах.
Подводя итог всему сказанному, можно сделать следующий вывод. Если раньше природа могла самовосстанавливаться, то в эпоху научно-технических революций такое самовосстановление невозможно. Человек должен помогать природе восстанавливать её ресурсы.
ИТОГИ ГЛАВЫ.
Вы узнали, что характеризует температура и как её измерить, что такое количество теплоты и от чего оно зависит. Понимаете, что такое внутренняя энергия и как её изменить, от чего зависит влажность воздуха, чем отличается насыщенный пар от ненасыщенного.
Можете применить закон сохранения энергии к тепловым процессам, объяснить, чем различаются теплопроводность, конвекция и излучение. Умеете рассчитать количество теплоты, полученное и отданное телом в различных тепловых процессах, определить влажность воздуха.
Теперь вы знаете, как работают тепловые двигатели и как охарактеризовать эффективность преобразования энергии в них.
ОБСУДИМ?
Прочитайте описание опыта, взятого из популярного в XIX в. учебника физики известного педагога К. Д. Краевича.
«Если нагретое до некоторой температуры (например, до 50 °С) тело а (например, стограммовую медную гирьку) поместить в углубление, сделанное в куске льда А и закрываемое другим куском льда В, то тело будет охлаждаться, уступая свою теплоту льду и превращая его в воду. Через некоторое время тело примет температуру растаявшей воды и льда, т. е. 0 °С, и дальнейшее таяние прекратится. Вода может быть собрана губкою, и количество образовавшейся воды определено взвешиванием; оно может служить мерою той теплоты, которую тело потеряло, охладившись от 50 до 0 °С, и которую надо ему сообщить, чтобы нагреть его от 0 до 50 °С».
Ледяной калориметр обладает рядом преимуществ по сравнению с другими калориметрами. Главное из них — это практически полное отсутствие рассеяния энергии в окружающую среду.
- Как, используя данный эксперимент, определить удельную теплоёмкость меди?
ПРОЕКТЫ И ИССЛЕДОВАНИЯ
- «Ледяной калориметр» (возможная форма: презентация, опыт, макет).
- «Опыт Франклина по изучению излучения и поглощения энергии сукном разного цвета» (возможная форма: презентация, опыт, реферат).
- «Моя умная теплица» (возможная форма: презентация, реферат, макет).
Вы смотрели: 2023 Физика Перышкин Учебник §§24-26 онлайн читать. Цитаты из пособия «Перышкин, Иванов: Физика. 8 класс. Базовый уровень. Учебник (3-е изд.) ФГОС» использованы в учебных целях.
Вернуться в ОГЛАВЛЕНИЕ учебника