Принципи роботи теплових двигунів та холодильних машин
Марія Оніщенко
Що відбувається з холодоагентом у випарнику?
Холодоагент випаровується, поглинаючи кількість теплоти Q2.
Як визначається холодильний коефіцієнт пристрою?
Холодильний коефіцієнт дорівнює відношенню кількості теплоти, забраної за цикл від холодильної камери, до роботи зовнішніх сил.
Що таке необоротні процеси?
Необоротні процеси — це процеси, які можуть самочинно відбуватися тільки в одному напрямку.
Як формулюється другий закон термодинаміки за Рудольфом Клаузіусом?
Неможливим є процес, єдиний результат якого — передача енергії у формі теплоти від менш нагрітого тіла до більш нагрітого.
Яке формулювання другого закону термодинаміки дав Вільям Томсон (лорд Кельвін)?
Неможливим є періодичний процес, єдиний результат якого — виконання тілом механічної роботи за рахунок зменшення його внутрішньої енергії.
Що таке тепловий двигун?
Тепловий двигун — це теплова машина циклічної дії, яка перетворює енергію, що виділяється під час згоряння палива, на механічну роботу.
Яка роль газу в тепловому двигуні?
Газ виконує механічну роботу, розширюючись і тиснучи на поршень.
Що таке нагрівник у тепловому двигуні?
Нагрівник — це пристрій, у контакті з яким робоче тіло одержує певну кількість теплоти.
Що таке холодильник у тепловому двигуні?
Холодильник — це об’єкт, у контакті з яким від робочого тіла береться деяка кількість теплоти.
Що таке тепловий двигун?
Тепловий двигун — це теплова машина циклічної дії, яка перетворює енергію, що виділяється під час згоряння палива, на механічну роботу.
Хто сформулював другий закон термодинаміки?
С. Карно
Яка формула для розрахунку ККД теплового двигуна за Карно?
η = (T1 - T2) / T1
Які обмеження існують для підвищення ККД теплових двигунів?
Температура холодильника не може бути нижчою за температуру довкілля, а температура нагрівника обмежена жаростійкістю матеріалів.
Які основні зусилля інженерів спрямовані на підвищення ККД теплових двигунів?
Зменшення втрат енергії під час тертя і втрат палива внаслідок неповного згоряння.
Де найчастіше використовуються теплові двигуни?
У теплових та атомних електростанціях, а також у транспорті.
Як утворюється пальна суміш у дизельних двигунах?
Пальна суміш утворюється безпосередньо всередині циліндра і запалюється внаслідок підвищення температури повітря під час стиснення.
Що таке холодильний пристрій?
Це пристрій циклічної дії, який підтримує в холодильній камері температуру нижчу, ніж температура довкілля.
Яка роль холодоагента в холодильному пристрої?
Холодоагент випаровується, поглинаючи теплоту, і конденсується, виділяючи теплоту.
Яка різниця між роботою газу за цикл і роботою зовнішніх сил у холодильному пристрої?
Робота газу за цикл є від’ємною, а робота зовнішніх сил додатною.
Як працює кондиціонер у приміщенні?
Кондиціонер забирає тепло з приміщення та віддає його довкіллю.
Як працює тепловий насос для обігріву приміщення?
Тепловий насос забирає тепло з довкілля і віддає його приміщенню.
Чому тепловий насос ефективніший за звичайний електричний обігрівач?
Тепловий насос передає більше теплоти приміщенню, ніж робота електричного струму.
Які основні частини складають тепловий двигун?
Тепловий двигун складається з нагрівника, робочого тіла та холодильника.
Як визначається коефіцієнт корисної дії (ККД) теплового двигуна?
ККД теплового двигуна визначається як відношення роботи, виконуваної двигуном за цикл, до кількості теплоти, одержуваної від нагрівника.
Хто був Саді Карно і який його внесок у теорію теплових двигунів?
Саді Карно був французьким інженером, який у 1824 році розробив концепцію ідеального теплового двигуна з максимальним можливим ККД.
Яка формула ККД ідеального теплового двигуна за Карно?
Формула ККД ідеального теплового двигуна за Карно: η = (T1 - T2) / T1.
1 of 26
Description
Досліджуйте принципи роботи теплових двигунів і холодильних машин, включаючи другий закон термодинаміки, необоротні процеси та механізм перетворення енергії. Дізнайтеся, як досягається ефективність у цих системах.
Questions
Download Questions1. Усі макроскопічні процеси в природі можуть відбуватися в обох напрямках без зовнішнього втручання.
2. Коефіцієнт корисної дії теплового двигуна завжди менший за одиницю.
3. Холодильний коефіцієнт пристрою завжди менший за одиницю.
4. Процеси, які можуть самочинно відбуватися тільки в одному напрямку, називають ____.
5. Тепловий двигун — теплова машина циклічної дії, яка енергію, що виділяється під час згоряння палива, перетворює на ____.
6. Коефіцієнт корисної дії теплового двигуна дорівнює відношенню роботи, виконуваної двигуном за цикл, до кількості теплоти, одержуваної від ____.
7. У дизельних двигунах пальна суміш утворюється безпосередньо всередині циліндра, а запалюється внаслідок підвищення температури повітря під час ____.
8. Фізична величина, яка характеризує ефективність роботи холодильного пристрою і дорівнює відношенню кількості теплоти, забраної за цикл від холодильної камери, до роботи зовнішніх сил, називається ____.
9. Яка роль робочого тіла в тепловому двигуні?
10. Чому ККД теплового двигуна завжди менший за одиницю?
11. Який процес у циклі Карно забезпечує максимальний ККД?
12. Як можна збільшити ККД теплового двигуна згідно з формулюванням Карно?
13. Яка основна відмінність між карбюраторним і дизельним двигунами?
14. Яка основна відмінність у роботі кондиціонера та теплового насоса?
15. Чому тепловий насос є ефективнішим за звичайний електричний обігрівач?
16. Як працює холодильний пристрій, якщо трубки теплообмінника винести за межі приміщення?
Study Notes
Принципи роботи теплових двигунів та холодильних пристроїв
Цей документ розглядає основні принципи роботи теплових двигунів і холодильних пристроїв, підкреслюючи їхню важливість у сучасній цивілізації. Обговорюються ключові термодинамічні закони, що визначають ефективність цих систем, а також інноваційні рішення для підвищення енергоефективності.
Основи термодинаміки
- Другий закон термодинаміки: Описує необоротність природних процесів, підкреслюючи, що тепло самовільно передається від більш нагрітого тіла до менш нагрітого.
- Формулювання Клаузіуса: Неможливо, щоб єдиним результатом процесу була передача тепла від менш нагрітого тіла до більш нагрітого без додаткових змін.
Теплові двигуни
- Принцип дії: Теплові двигуни перетворюють енергію згоряння палива в механічну роботу через циклічний процес.
- Коефіцієнт корисної дії (ККД): Визначає економічність двигуна і обчислюється як відношення виконаної роботи до отриманої теплоти.
Холодильні пристрої
- Принцип роботи: Холодильники та кондиціонери використовують циклічний процес для передачі тепла від холоднішої камери до теплого середовища.
- Холодильний коефіцієнт: Характеризує ефективність роботи холодильного пристрою і може перевищувати одиницю.
Інновації та ефективність
- Підвищення ККД: Інженери зосереджують зусилля на зменшенні втрат енергії через тертя та неповне згоряння палива.
- Теплові насоси: Забезпечують більшу ефективність у порівнянні з традиційними електричними обігрівачами, передаючи більше тепла в приміщення, ніж споживають електроенергії.
Ключові висновки
- Другий закон термодинаміки визначає обмеження на ефективність теплових машин і холодильних пристроїв.
- Теплові двигуни та холодильні машини є критично важливими для сучасної цивілізації, забезпечуючи енергоефективність у різних сферах.
- Інноваційні рішення, такі як теплові насоси, сприяють зниженню витрат на енергію та підвищенню ефективності систем опалення та охолодження.