Самостійна робота № 3

Тема: Роль теплових двигунів у техніці і народному господарстві.

Мета:

Знати - характеристики теплових машин, фізичний зміст ККД.

Вміти - пояснити роль двигунів у техніці та народному господарстві та їх вплив на оточуюче середовище.

План вивчення теми:

1. Характеристики теплових двигунів

2. Застосування теплових двигунів у техніці та народному господарстві.

3. Перспективні шляхи покращення екології.

Рекомендована література

Генденштейн Л.Е., Ненашев І.Ю. Фізика для 10 кл. Рівень стандарту. Х.: Гімназія, 2010.- с. 247 - 250

Основні теоретичні відомості

Характеристика деяких теплових машин

Теплова машина	Робоче тіло	Температура, Κ		η, %	ККД машини, %
		нагрів- ника	холоди- льника
Поршнева парова машина Парова турбіна Дизель Карбюра- торний двигун	Пара Пара Продукти згоряння палива Продукти згоряння палива	480 850 2000-2100 2500	300 380 380 380	37 55 82 82	7—15 20—25 30—39 18—24

Т аблиця 3.1

ККД теплових машин (Таблиця 3.1) можна розрахувати так: (3.1)

Теплові машини широко використовуються в народному господарстві. Залізничними магістралями водять состави потужні тепловози, водними шляхами — теплоходи. Мільйони автомобілів із двигунами внутрішнього згоряння перевозять вантажі й пасажирів. Поршневі, турбогвинтові та турбореактивні двигуни встановлені на літаках і вертольотах. За допомогою ракетних двигунів здійснюються запуски штучних супутників, космічних кораблів і станцій. Двигуни внутрішнього згоряння є основою механізації виробничих процесів у сільському господарстві, їх використовують на тракторах, комбайнах, самохідних шасі, насосних станціях.

Найбільше значення має використання теплових двигунів (в основному потужних парових турбін) на теплових електростанціях, де вони приводять в рух ротори генераторів електричного струму. Понад усієї електроенергії в нашій країні виробляється на теплових електростанціях. Теплові двигуни - парові турбіни - встановлюють також на атомних електростанціях. На цих станціях для одержання пари високої температури використовується енергія атомних ядер.

Для спалювання палива в теплових машинах витрачається велика кількість кисню. На згоряння різноманітного палива витрачається від кисню, який виробляють зелені рослини.

Теплові машини не тільки спалюють кисень, а й викидають в атмосферу еквівалентні кількості оксиду карбону (вуглекислого газу). Згоряння палива в топках промислових підприємств і теплових електростанцій майже ніколи не буває повним, тому відбувається забруднення повітря золою, пластівцями сажі. Нині в усьому світі енергетичні установки викидають в атмосферу щороку 200—250 млн тонн золи і близько 600 млн тонн оксиду сульфуру Повітря забруднюють і різні види транспорту, насамперед автомобільний.

Загалом негативний вплив на природу має три напрямки:

1. Хімічне забруднення повітря і води.

2. Теплове забруднення атмосфери і водоймищ.

3. Руйнування ґрунтів у зв'язку з добуванням палива і утилізацією шлаків.

Усі вищенаведені дані свідчать проте, що використання теплових двигунів чинить вкрай негативний вплив на оточуюче середовище. Через наявність шкідливих речовин у повітрі, воді, ґрунті хворіють люди, потерпає світ рослин і тварин. Негативні зміни у навколишньому середовищі можуть привести людство до глобальної катастрофи, відгуки якої ми відчуваємо вже зараз.