Тепловые двигатели

 

Тепловые двигатели - это устройства, преобразующие внутреннюю энергию топлива в механическую энергию.

 

1. Работа двигателя

 

A=\left|Q_{1}\right|-\left|Q_{2}\right|

Q_{1} – количество теплоты, полученной от нагревателя;

Q_{2} – количество теплоты, отданной холодильнику.

Количество теплоты, полученное от нагревателя - это количество теплоты, которое выделяется при сгорании топлива. Холодильником обычно является атмосфера, куда сбрасывают отработанные газы, или специальные охлаждающие устройства.

 

2. КПД двигателя

 

\eta=\frac{A}{Q_{1}}100\%
\eta=\frac{\left|Q_{1}\right|-\left|Q_{2}\right|}{Q_{1}}100\%

 

3. Идеальная тепловая машина

 

Идеальную тепловую машину придумал французский инженер Сади Карно. Она отличается следующими особенностями:

а) рабочее тело, то есть газ, который расширяясь совершает работу - идеальный газ;

б) нет потерь на трение;

в) машина работает по циклу Карно, состоящему из двух изотерм и двух адиабат

Цикл Карно

1-2, 3-4 – адиабаты;

3-4, 4-1 – изотермы.

1) Изотерма

T=const\Rightarrow\Delta U=0
Q=\Delta U+A\Rightarrow Q=A

2) Адиабата

Q=0
0=\Delta U+A\Rightarrow A=-\Delta U\Rightarrow\Delta U=A'

A – работа газа;

A' – работа внешних сил.

Уравнение адиабаты

pV^{\gamma}=const
\gamma=\frac{C_{p}}{C_{V}}

C_{p} – теплоемкость при постоянном давлении;

C_{V} – теплоемкость при постоянном объеме;

C_{p};C_{V} – молярные теплоемкости.

Молярные теплоемкости отличаются от удельных размерностью. Молярная теплоемкость – это количество теплоты, которое необходимо сообщить одному молю данного вещества для того, чтобы нагреть его на один Кельвин.

Для молярных теплоемкостей:

C_{p}=C_{V}+R

 

4. КПД идеальной тепловой машины

 

\eta=\frac{T_{1}-T_{2}}{T_{1}}100\%

T_{1} – температура нагревателя;

T_{2} – температура холодильника.

КПД идеальной тепловой машины является максимальным для всех тепловых машин с данными температурами нагревателя и холодильника.

 

5. Вечные двигатели

 

а) вечный двигатель Ι рода:

работает без притока энергии, что нарушает Ι закон термодинамики;

б) вечный двигатель ΙΙ рода:

работает с КПД 100%, т.е. тепло самопроизвольно переходит от холодильника к нагревателю, что противоречит ΙΙ закону термодинамики.

 

ΙΙ закон термодинамики

 

Формулировка Клаузиуса: Невозможно перевести тепло от более холодной системы к более горячей при отсутствии других одновременных изменений в обеих системах и в окружающих телах.

ΙΙ закон термодинамики утверждает необратимость процессов в природе.

 

Отзывы

Александра
Королева
сентябрь 2015 г.

Наталья Львовна замечательный преподаватель по физике, который превосходно подготовит вас к ЕГЭ.

Пришла к ней не с нулевыми знаниями, но хорошими их назвать нельзя. Хоть я и начала заниматься с января, мы успели пройти все темы на дополнительных занятиях.

Каждая тема была разобрана и были прорешаны все типы задач, которые могли встретиться на экзамене.

И действительно, на ЕГЭ я не столкнулась с трудностями в решении задач и  написала экзамен на 94 балла. 

Очень советую этого преподавателя!


Илья
Орловский
сентябрь 2015 г.

Заниматься у Натальи Львовны я начал с середины января, сразу после новогодних каникул. До начала занятий , были пробные экзамены по физике, а также подготовка к экзамену в школе, но результат был 60-70 баллов, при этом я получал отличные оценки по предмету. Занятия с Натальей Львовной проходили плодотворно и интересно, с этим репетитором по физзике я смог расширить свои знания, а также закрепить школьную программу . Пройдя весенние интенсивы, я вышел на экзамен уверенным в своем результате.  Получив 85 баллов, я смог поступить в желаемый ВУЗ  с 1 волной. Хочу еще раз отблагодарить репетитора, который помог мне приблизиться к своим целям, сдать единый государственный экзамен на нужные баллы, поступить в вуз и начать обучение будущей профессии.


Татьяна
Белова
июль 2016 г.

Моя дочь Полина училась в школе с «гуманитарным уклоном». Основными предметами с первого класса для неё были иностранные языки. Но, когда встал вопрос выбора профессии, дочь захотела поступать в технический ВУЗ. Очевидно, что школьная программа - не резиновая, и не удивительно, что при 8 учебных часах иностранных языков у неё был только один урок физики в неделю. Пришлось срочно искать решение. Нам повезло – мы нашли прекрасного репетитора по физике.
         Наталья Львовна в полной мере смогла подготовить Полину к экзамену. Для нашей гуманитарной школы 85 баллов по физике – это прекрасный результат. Мы очень благодарны - Наталья Львовна – прекрасный педагог и чуткий человек. Индивидуальный подход к каждому даже на групповых занятиях – это то, что хотелось бы отметить в первую очередь. Мы надеемся на поступление в ВУЗ мечты.

Отзывы

  • Александра Королева

    Александра Королева

    Наталья Львовна замечательный репетитор по физике, который превосходно подготовит вас к ЕГЭ.

    Пришла к ней не с нулевыми знаниями, но хорошими их назвать нельзя. Хоть я и начала заниматься с января, мы успели пройти все темы на дополнительных занятиях.

    Каждая тема была разобрана и были прорешаны все типы задач, которые могли встретиться на экзамене.

    И действительно, на ЕГЭ я не столкнулась с трудностями в решении задач и  написала экзамен на 94 балла. 

    Очень советую этого преподавателя!

     
    Физика
    Принят без экзаменов
  • Татьяна Белова

    Татьяна Белова

    Моя дочь Полина училась в школе с «гуманитарным уклоном». Основными предметами с первого класса для неё были иностранные языки. Но, когда встал вопрос выбора профессии, дочь захотела поступать в технический ВУЗ. Очевидно, что школьная программа - не резиновая, и не удивительно, что при 8 учебных часах иностранных языков у неё был только один урок физики в неделю. Пришлось срочно искать решение. Нам повезло – мы нашли прекрасного репетитора.
             Наталья Львовна в полной мере смогла подготовить Полину к экзамену. Для нашей гуманитарной школы 85 баллов по физике – это прекрасный результат. Мы очень благодарны - Наталья Львовна – прекрасный педагог и чуткий человек. Индивидуальный подход к каждому даже на групповых занятиях – это то, что хотелось бы отметить в первую очередь. Мы надеемся на поступление в ВУЗ мечты.

     
    Физика
    Принят без экзаменов
  • Илья Орловский

    Илья Орловский

    Заниматься у Натальи Львовны я начал с середины января, сразу после новогодних каникул. До начала занятий , были пробные экзамены по физике, а также подготовка к экзамену в школе, но результат был 60-70 баллов, при этом я получал отличные оценки по предмету. Занятия с Натальей Львовной проходили плодотворно и интересно, с этим репетитором я смог расширить свои знания по физике, а также закрепить школьную программу . Пройдя весенние интенсивы, я вышел на экзамен уверенным в своем результате.  Получив 85 баллов, я смог поступить в желаемый ВУЗ  с 1 волной. Хочу еще раз отблагодарить репетитора, который помог мне приблизиться к своим целям, сдать единый государственный экзамен на нужные баллы, поступить в вуз и начать обучение будущей профессии.

     
    Физика
    Принят без экзаменов