Энергия, которая выделяется при полном сгорании топлива, называется теплотой сгорания топлива (переписать определение теплоты сгорания в тетрадь).

При сгорании 1 кг сухих березовых дров выделяется 10 000000 Дж энергии, при сжигании 2 кг дров – выделяется 20 000000 Дж энергии, т.е. в два раза больше. Таким образом, мы наблюдаем прямую пропорциональность, т.е. чем больше масса дров, тем больше энергии будет выделяться (но это при условии, если берется один и тот же вид топлива). При сгорании разного топлива одинаковой массы выделяется разное (!!!) количество теплоты. Например, при сжигании 1 кг бензина выделяется 46 000000 Дж энергии, а при сгорании 1 кг сухих дров 10 000000 Дж энергии.

Приведенные примеры показывают, что количество выделенной при полном сгорании энергии зависит от вида топлива.

 

Что при полном сжигании топлива массой количество выделенной энергии зависит также от вида топлива.

(1)

 

 

Где - количество теплоты (энергии) (Дж)

– масса тела (кг)

- удельная теплота сгорания топлива (Дж/кг), характеризует тепловые свойства топлива

Т.е. показывает сколько выделится тепла, при полном сжигании 1 кг топлива (это табличная физическая величина). Ниже приведена таблица «Удельная теплота сгорания некоторых видов топлива.

 

Из этой формулы мы можем найти массу сгораемого топлива

(2)

Чтобы найти массу, нужно количество теплоты (энергии) разделить на удельную теплоту сгорания

 

(3)

Также мы можем найти удельную теплоту сгорания топлива и по его значению определить вид топлива

Переписать формулы (1), (2) и (3) в тетрадь

Рассмотрите опыт с пробиркой на стр.43 (ответьте на вопрос: Почему вылетает пробка из пробирки?)

Вода в пробирке превращается в пар при нагревании. Под давлением образовавшегося пара пробка вылетает, часть энергии топлива перешла во внутреннюю энергию пара, который расширяясь совершил работу по перемещению пробки. Внутренняя энергия пара превратилась в кинетическую энергию (энергию движения) пробки.

Если заменить пробирку прочным металлическим цилиндром, а пробку плотно пригнанным поршнем, который может двигаться вдоль цилиндра, то получится простейший тепловой двигатель.

Устройства, в которых происходит преобразование внутренней энергии топлива в механическую, называют тепловыми двигателями (переписать это определение в тетрадь)

Первые тепловые двигатели были созданы Т.Ньюменом, И.Ползуновым и усовершенствованы Д.Уаттом в XVIII веке.

Газ, расширение которого вызывает перемещение поршня, называют рабочим телом.

При сгорании топлива в двигателе только часть энергии идет на совершение полезной работы. Чем меньше энергии теряется, тем экономичнее тепловой двигатель. Для характеристики экономичности различных двигателей вводится понятие К оэффициента П олезного Д ействия двигателя – КПД

Отношение полезной работы, совершенной двигателем к энергии, полученной от нагревателя, называют коэффициентом полезного действия теплового двигателя и обозначают греческой буквой (читается «эта»)

или

 

(определение коэффициента полезного действия и формулы переписать в тетрадь)

Рассмотрим виды тепловых двигателей (перечертить таблицу в тетрадь)

 

Рассмотрим примеры решения задач

 

Домашнее задание. Прочитать §16 стр.43-44, выучить определения основных понятий и формулы, ответить устно на вопросы стр. 44, решить письменно задачи в тетради

(удельную теплоту сгорания можно взять из таблицы, размещенной выше)

 

Дополнительное задание по желанию обучающихся. Используя материалы §17-20, а также ресурсов сети Интернет, написать небольшое сообщение (в формате Word) или сделать презентацию до 10 слайдов на тему: «Тепловые двигатели и их влияние на окружающую среду»