Билет №19 (1)

Принцип действия тепловых двигателей. КПД тепловых двигателей и пути его повышения.

Тепловой двигатель - устройство, преобразующее энергию сгоревшего топлива в механическую. (Пример: энергия сгоревшего топлива в ДВС превращается в механическую энергию движения поршня)

Примеры тепловых двигателей

Паровая ДВС Реактивный двигатель

турбина (карбюраторный и дизельный)

Все тепловые двигатели имеют разную конструкцию, но их работу можно представить в виде одной принципиальной схемы:

КПД - коэффициент полезного действия :

Т₁ – температура нагревателя; Т₂ – температура холодильника;

Q₁ – количество теплоты, полученное от нагревателя; Q₂ – количество теплоты, отданное холодильнику.

Роль нагревателя в ДВС и реактивном двигателе играет само топливо, а роль холодильника – атмосфера. Рабочим телом являются продукты сгорания топлива.

В паровой турбине нагреватель – это паровой котёл, а холодильник – атмосфера или специальные конденсаторы. Рабочим телом является пар.

Французский инженер Саади Карно предложил модель идеальной тепловой машины, где в качестве рабочего тела - идеальный газ:

КПД не может превышать этой величины.

КПД тепловых двигателей малы. Максимальный КПД имеет двигатель Дизеля /около 44%/.

Пути повышения КПД теплового двигателя: уменьшение трения частей двигателя, уменьшение потерь топлива вследствие неполного его сгорания, альтернативные виды топлива (водород, спирт), а также повышать температуру нагревателя и понижать температуру холодильника.

Билет 19 (в.2) Задача на применение закона Джоуля – Ленца: Q=I²Rt

Билет №20 (1)

Электромагнитные волны. Их свойства. Принципы радиосвязи и примеры их использования.

Электромагнитная волна - процесс распространения периодически изменяющегося электромагнитного поля.

Скорость электромагнитной волны в вакууме С=3*10⁸ м/с.

Свойства электромагнитных волн:

1. Отражаются от металлов.

2. Преломляются на границе с диэлектриком. (Диэлектрик – это изолятор).

3. Частично поглощаются диэлектриками.

4. Обладают дифракцией (т.е. огибают препятствия).

5. Обладают интерференцией (это наложение волн [когерентных], в результате чего происходит либо их усиление, либо гашение).

6. Электромагнитная волна является поперечной. Это значит, что электрическое и магнитное поля в волне перпендикулярны направлению распространения.

7. Частота волны обратно пропорциональна длине волны = с/

8. Энергия волны пропорциональна частоте волны в четвертой степени.

Принцип радиосвязи:

С помощью ЭМВ можно передавать на расстояние речь, музыку. Этот процесс осуществляется в 2 этапа. 1 этап – модуляция. Это означает, что с помощью микрофона звук превращается в электрический ток. Этот ток применяют для модуляции (т.е. изменения) амплитуды высокочастотных колебаний. Промодулированный по амплитуде сигнал направляют в передающую антенну. Антенна приемника улавливает волны. В приемнике происходит демодуляция, т.е. получение звука.

Аналогично передается на расстояние изображение.

Радиолокация - обнаружение объектов с помощью радиоволн. R = R – расстояние до цели [м]; t – время распространения волны до преграды и обратно [ с]

Радиолокация основана на отражении волн от преград.

Использование радиоволн: в радиосвязи, телевидении, радиолокации, в мобильной связи и т.д.