Présentation d'un cours de physique sur le thème "moteurs thermiques". Présentation sur le thème "Application des moteurs thermiques" Présentation sur le thème des moteurs thermiques

Les antipyrétiques pour enfants sont prescrits par un pédiatre. Mais il existe des situations d'urgence avec de la fièvre où l'enfant doit recevoir immédiatement des médicaments. Ensuite, les parents prennent leurs responsabilités et utilisent des médicaments antipyrétiques. Qu'est-ce qu'il est permis de donner aux nourrissons ? Comment faire baisser la température chez les enfants plus âgés ? Quels médicaments sont les plus sûrs ?

SOMMAIRE Sommaire Moteur thermique Moteurs thermiques et développement technologique Moteurs thermiques et développement technologique Qui a créé les moteurs thermiques Types de moteurs thermiques Principe de fonctionnement des moteurs thermiques Fonctionnement du moteur par cycle Rendement Valeurs de rendement Cycle de Carnot Sadi Carnot Formules de rendement du cycle de Carnot Cycle inverse Chaleur moteurs et protection de l'environnement Moteurs thermiques et protection de l'environnement Impact négatif sur l'environnement Les voitures sont plus dangereuses que les usines Produits de la combustion de carburant Ce que les gens respirent à Chelyabinsk Suite du tableau Fin du tableau Ce qui sauvera notre santé Suite Voitures modernes Au fait.. L'homme et la nature Le facteur le plus puissant de destruction de la nature Le facteur le plus puissant de destruction de la nature.




Qui a créé les machines thermiques Machines à vapeur : 1698 - Anglais T. Severi 1707 - Français D. Papin 1763 - Russe I.I. Polzunov 1774 - Anglais J. Watt Moteurs à combustion interne : 1860 - Français Leniard 1876 - Allemand N. Otto Turbine à vapeur : 1889 - Suédois K. Lavaal


LORSQUE LES MOTEURS THERMIQUES FONCTIONNENT : l'énergie interne du carburant est convertie en énergie mécanique. Types de moteurs thermiques : Moteurs à combustion interne (diesel, carburateur) Turbines (à vapeur et à gaz) Moteurs à vapeur (SE) Moteurs à réaction Machines frigorifiques.




TRAVAIL PRODUIT PAR UN MOTEUR PAR CYCLE Tout moteur thermique fonctionne en cycle fermé. Si nous représentons ce cycle en coordonnées (p,v), alors le travail effectué par le gaz pendant le cycle est égal en taille à sa surface. Si le processus se déroule dans le sens des aiguilles d'une montre, alors le travail effectué par le moteur par cycle est positif. v p 0




VALEURS D'EFFICACITÉ DES MOTEURS THERMIQUES, % Machine à vapeur à pistons – 7% - 15% Locomotive à vapeur – 8% Turbine à vapeur – % Turbine à gaz – 36% Moteur à carburateur -20 – 30% Moteur-fusée à combustible liquide – 47% Le rendement est toujours inférieur à un Le coefficient d'action utile est toujours inférieur à l'unité




Ingénieur français Sadi Carnot en 1824 Il a utilisé un cycle de deux processus isothermes (1 -2 et 3 - 4) et deux processus adiabatiques (2 - 3, 4 - 1), car Le travail d'un gaz lors d'une expansion isotherme est accompli grâce à l'énergie interne du réchauffeur, et lors d'un processus adiabatique, grâce à l'énergie interne du gaz en expansion. Dans le cycle, le contact des corps avec des températures différentes est exclu, ce qui signifie que le transfert de chaleur sans travail est exclu




0 A > 0 Grâce aux moteurs thermiques, environ 80 % de l'électricité est produite" title="(!LANG : CYCLE DE CARNO INVERSE Pour mettre en œuvre le cycle de Carnot en sens inverse, des forces extérieures doivent travailler sur le gaz A > 0 A > 0 Utilisant des moteurs thermiques, environ 80% d'électricité" class="link_thumb"> 13 !} CYCLE CARNO INVERSE Pour réaliser le cycle Carnot en sens inverse, des forces extérieures doivent travailler sur le gaz A > 0 A > 0 Environ 80 % de l'électricité est générée à l'aide de moteurs thermiques 0 А > 0 Environ 80 % de l'électricité est générée par des moteurs thermiques"> 0 А > 0 Environ 80 % de l'électricité est générée par des moteurs thermiques"> 0 А > 0 Environ 80 % de l'électricité est générée par des moteurs thermiques" title=" (!LANG : CYCLE CARNO INVERSE Pour réaliser le cycle Carnot en sens inverse, des forces extérieures doivent effectuer un travail sur le gaz A > 0 A > 0 Grâce aux moteurs thermiques, environ 80 % de l'électricité est générée"> title="CYCLE CARNO INVERSE Pour réaliser le cycle Carnot en sens inverse, des forces extérieures doivent travailler sur le gaz A > 0 A > 0 Environ 80 % de l'électricité est générée à l'aide de moteurs thermiques"> !}




La composition relativement constante de l'air atmosphérique est de la plus haute importance pour tous les organismes vivants : La composition relativement constante de l'air atmosphérique est de la plus haute importance pour tous les organismes vivants : azote (N2) - 78,3 %, azote (N2) - 78,3 %, oxygène ( O2) – 20,95%, oxygène (O2) – 20,95%, dioxyde de carbone (CO2) – 0,03%, dioxyde de carbone (CO2) – 0,03%, argon (Ar) – 0,93% du volume d'air sec, argon (Ar) - 0,93 % du volume d'air sec, une petite quantité d'autres gaz inertes, une petite quantité d'autres gaz inertes, la vapeur d'eau représente 3 à 4 % du volume d'air total. La vapeur d'eau représente 3 à 4 % du volume total de l'air.


LES VOITURES SONT PLUS DANGEREUSES QUE LES USINES Les voitures produisent jusqu'à 60 % de toutes les émissions nocives. En un an, les véhicules à moteur émettent 180 tonnes de substances nocives pour les habitants de Tcheliabinsk. Dans un embouteillage, les voitures émettent chaque année jusqu'à 200 composants de polluants. les routes de Tcheliabinsk provoquent 4 cas de cancer pour 100 000 personnes


Les produits de combustion des carburants polluent considérablement l’environnement. Lorsque le carburant brûle, la teneur en oxygène de l'atmosphère diminue. L'activité vitale des organismes vivants est soutenue par le rapport actuel entre l'oxygène et le dioxyde de carbone dans l'atmosphère. Les processus naturels de consommation de dioxyde de carbone et d'oxygène et leur entrée dans l'atmosphère sont équilibrés. La combustion du carburant s'accompagne de la libération de dioxyde de carbone dans l'atmosphère, qui peut absorber le rayonnement infrarouge thermique (IR) de la surface de la Terre, la température. de l'atmosphère augmente (de 0,05°C par an). L'« effet de serre » peut créer une menace de fonte des glaciers et d'élévation du niveau de la mer.


Quel est le nom de la substance Pourquoi est-elle dangereuse Substances non toxiques : azote, oxygène, vapeur d'eau, dioxyde de carbone et autres composants naturels de l'air atmosphérique Provoquent un « effet de serre » Monoxyde de carbone (dioxyde de carbone) Provoque un manque d'oxygène, ce qui provoque dysfonctionnements dans tous les systèmes du corps. Des doses élevées entraînent une perte de conscience et la mort. Hydrocarbures (environ 160 composants) Affectent le système cardiovasculaire et contribuent à l'apparition de tumeurs malignes


Que respirent-ils d'autre dans les « embouteillages » de Tcheliabinsk Quel est le nom de la substance Pourquoi est-ce dangereux Les oxydes d'azote irritent les muqueuses et affectent le tissu alvéolaire des poumons. Des concentrations élevées peuvent provoquer des manifestations asthmatiques et un œdème pulmonaire, et une exposition à long terme peut provoquer une bronchite chronique, une inflammation de la muqueuse gastro-intestinale, une faiblesse cardiaque, des troubles nerveux. Les aldéhydes provoquent une irritation de la membrane muqueuse et des voies respiratoires, affectant le système nerveux central.


Suite Quel est le nom de la substance Pourquoi est-elle dangereuse Substances solides (suie et autres produits d'usure du moteur, aérosols, huiles, suie) Affectent le système respiratoire, le système cardiovasculaire et le développement (y compris le développement intellectuel et la capacité d'apprentissage). La suie comprend du benzopyrène, elle est donc cancérigène. Les composés soufrés irritent les muqueuses de la gorge, du nez, des yeux et entraînent des troubles métaboliques. À des concentrations élevées, cela peut entraîner un empoisonnement du corps.




Limiter l’utilisation de composés de métaux lourds ajoutés aux carburants Améliorer le rendement des moteurs Créer des véhicules électriques et des voitures à énergie solaire Développement de moteurs à hydrogène (les gaz d’échappement sont constitués de vapeur d’eau inoffensive)





résumé d'autres présentations

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Objectifs de la leçon:

1. Se faire une idée des principes physiques de fonctionnement des moteurs thermiques. 2. Familiariser les étudiants avec les domaines d'application les plus importants des moteurs thermiques dans l'économie nationale. 3. Découvrez les problèmes environnementaux liés à l'utilisation de moteurs thermiques.

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Tournez, roues puissantes, Sifflet, longues ceintures, Brûlez d'en haut, véritablement et obliquement, Au-dessus des arbres oscillants, des lumières ! Jetant des kilos comme une poignée, dans votre fuite fatale, hâtez-vous, pistons furieux, de combattre la nature morte ! Valéry Brioussov

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Qu'est-ce qu'un moteur thermique ?

Un moteur thermique est un appareil qui convertit l'énergie interne du carburant en énergie mécanique.

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Types de moteurs thermiques :

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    L'histoire de la création d'un moteur thermique.

    1690 – machine à vapeur atmosphérique de D. Papen 1705 – machine à vapeur atmosphérique de T. Newcomen pour extraire l'eau de la mine 1763-1766 – machine à vapeur de I.I. Polzunov 1784 – machine à vapeur de J. Watt 1865 – moteur à combustion interne de N. . Otto 1871 – machine frigorifique K .Linde 1897 – R. Moteur à combustion interne diesel (avec auto-allumage)

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    En avril 1763, Polzunov démontra le fonctionnement d'une machine à incendie "pour les besoins de l'usine".

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    En 1781, James Watt reçut un brevet pour l'invention du deuxième modèle de sa machine. En 1782, cette machine remarquable, la première machine à vapeur universelle « à double effet », fut construite.

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    En 1863, le premier échantillon d'un moteur à gaz atmosphérique avec un piston provenant d'un moteur d'avion et un démarreur manuel fonctionnant avec un mélange d'essence et d'air était prêt. Moteur à combustion interne N.Otto

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    1878 – 1888 Rudolf Diesel travaille à la création d'un moteur d'une conception fondamentalement nouvelle. Il lui est venu à l'esprit de créer un moteur à absorption qui fonctionnerait à l'ammoniac et dont le carburant serait une poudre spéciale obtenue à partir de charbon.

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    Dispositif à moteur thermique

    Trois éléments principaux de tout moteur thermique : 1. Chauffage, qui transmet de l'énergie au fluide de travail. 2. Un fluide de travail (gaz ou vapeur) qui fonctionne. 3. Un réfrigérateur qui absorbe une partie de l'énergie du fluide de travail.

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    Principe de fonctionnement d'un moteur thermique

    Le principe de fonctionnement d'une machine thermique repose sur la propriété du gaz ou de la vapeur d'effectuer un travail lors de sa détente. Lors du fonctionnement d'un moteur thermique, la détente et la compression du gaz se répètent périodiquement. L'expansion du gaz se produit spontanément et la compression se produit sous l'influence d'une force externe.

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    Chauffage. Réfrigérateur T₁. T₂ Fluide moteur Q₁ Q₂ Q₁ - Q₂= A Comment fonctionne un moteur thermique ?

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    Efficacité du moteur thermique.

    L'efficacité (efficacité) du moteur thermique est le rapport entre le travail effectué par le moteur par cycle et la quantité de chaleur reçue du chauffage.

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    Efficacité du moteur thermique

  • Diapositive 16

    Carnot Nicolas Leonard Sadi (1796-1832) - physicien et ingénieur français. Il expose ses recherches dans l’essai « Réflexions sur la force motrice du feu et sur les machines capables de développer cette force ». Il a proposé un moteur thermique idéal.

    Diapositive 17

    Le cycle Carnot est le cycle le plus performant avec une efficacité maximale.

    1 – 2 - expansion isotherme. А₁₂ = Q₁ 2 – 3 – expansion adiabatique А ₂₃ = - ∆U₂₃ 3 – 4 – compression isotherme A₃₄= A compresse = Q₂ 4 – 1 – compression adiabatique A₄₁= ∆U₄₁

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    "Moteurs thermiques en marche arrière."

    Les « moteurs thermiques en marche arrière » sont : le réfrigérateur, le climatiseur et la thermopompe. Dans ceux-ci, le transfert de chaleur se produit du plus froid au plus chaud, ce qui nécessite un travail. Le travail est effectué par un moteur électrique connecté à une source de courant.

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    « Moteurs thermiques en marche arrière », leur principe de fonctionnement.

    Fluide de travail Q₁ A Q₂=Q₁+A

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    Les moteurs thermiques dans l'économie nationale.

    Les moteurs thermiques sont un attribut nécessaire de la civilisation moderne. Avec leur aide, environ 80 % de l'électricité est produite. Il est impossible d'imaginer les transports modernes sans moteurs thermiques (DD, ICE). Les moteurs à turbine à vapeur sont utilisés dans le transport par eau. Turbines à gaz - dans l'aviation. Les moteurs de fusée sont utilisés dans la technologie des fusées et de l’espace.

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    Le transport de l'eau.

    Le premier bateau à vapeur fonctionnel a été construit en 1807 par Fulton. (Amer) Le premier bateau à vapeur russe «Elizabeth» a été construit en 1815 dans l'usine de l'entrepreneur K.N. Berd. Son premier vol était de Saint-Pétersbourg à Kronstadt.

    Diapositive 22

    Transports ferroviaires.

    En 1829, l'ingénieur J. Stephenson construisit la meilleure locomotive à vapeur de l'époque, la Rocket. La première locomotive diesel a été construite en 1924. Scientifique soviétique L.M. Takkel. La locomotive est entraînée par un moteur à combustion interne

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    Transports automobiles.

    Le prototype de la voiture moderne est considéré comme le chariot automoteur des mécaniciens allemands G. Daimler et Benz. En 1883, un moteur à combustion interne léger a été installé sur une calèche ordinaire.

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    Transport aérien.

    Le 17 décembre 1903, les inventeurs américains Orville et Wilbur Wright testèrent le premier avion au monde - un avion (un planeur équipé d'un moteur à combustion interne). Le vol a duré 12 secondes à une hauteur de 3 mètres du sol.

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    Transport spatial.

    Le 17 août 1933, la première fusée soviétique à propergol liquide, conçue par M.K. Tikhomirov, s'élève dans les airs à une hauteur d'environ 400 m. Le 4 octobre 1957, le premier satellite artificiel de la Terre est lancé.

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    L'impact des moteurs thermiques sur l'environnement.

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    ICE et son impact sur l'environnement.

    Schéma d'un moteur à combustion interne. 1.- chambre de combustion ; 2-pistons ; 3- mécanisme à manivelle - bielle ; 4 – radiateur dans le système de refroidissement ; 5 – ventilateur 6 – système d'évacuation des gaz.



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