Экологические проблемы использования тепловых двигателей :
Экологические проблемы сегодня в большей степени связаны с использованием тепловых машин. Чтобы они работали, требуется энергия, получаемая путем сгорания топлива. Опасность для экологии представляют именно продукты горения, которые в крупных городах выбрасываются тоннами в атмосферу. В результате возникает фотохимический смог, ухудшающий видимость и приводящий к тяжелым заболеваниям легких.
Объяснение:
Что такое тепловая машина?
Экологические проблемы, провоцируемые тепловыми машинами, появляются за счет физических особенностей данных механизмов. Им для выполнения работы необходима тепловая энергия. Термин «тепловая машина» – объемен, включает разнообразные устройства, окружающие нас ежедневно. Котел парового отопления, самолет, тепловоз – все они относятся к тепловым машинам.
Даже холодильник можно отнести к разряду тепловых машин. Он перемещает тепло из холодильной камеры на радиатор, расположенный на задней стенке. При роботе отмечается минимальный нагрев воздуха вокруг холодильника. Но изменения показателей температуры незначительны, а также отсутствует выброс загрязняющих веществ в атмосферу.
Где можно встретить тепловые двигатели?
Теплодвигатели встречаются повсеместно. Их распространенность настолько велика, что подчас мы их просто не замечаем. Приведем несколько примеров:
двигатели внутреннего сгорания в автомобилях;
паровые турбины водного транспорта;
турбореактивные двигатели самолетов.
Массовое распространение теплодвигателей стало причиной быстрого развития тепловой промышленности, а соответственно привело к усиленному негативному воздействию на окружающую среду.
Как работает тепловая машина?
В основе работе тепловой машины – преобразование тепла в энергию движения. При горении образуется дым, состоящий из частиц топлива. При этом полного сгорания не возникает, что попаданию токсических элементов в атмосферу.
На примере паровоза предлагаем рассмотреть особенности работы тепловой машины. Сегодня локомотивы редко встречаются, их заменили поездами или электровозами.
Топливом для паровоза служит уголь. Он, сгорая, нагревает воду с образованием пара, который за счет давления воздействует на систему поршней, заставляя их двигаться. Поршни соединены с колесами, что приводит их в движение. Поэтому без основного компонента – угля, паровоз не смог бы сдвинуться с места.
Дополнительно горение сопровождается дымом, который выбрасывается через трубу в атмосферу. Стоит вспомнить ретро-кадры старинных тепловозов, приближающиеся к станции в облаке дыма. Урбанизация – польза для человечества и вред для экологии.
Максимальный КПД тепловой машиныДля тепловой машины определяющим фактором эффективности работы считается коэффициент полезного действия (КПД). В основе расчета КПД – формула Карно, основанная на температуре нагревателя и холодильника. Формула позволяет определить идеальный и реальный теплодвигатель.
№1
Дано:
А = 27 МДж = 27·10⁶ Дж
V = 4 л = 0,004 м³ - объём израсходованного бензина
p = 710 кг/м³ - плотность бензина
q = 46·10⁶ Дж/кг - удельная теплота сгорания бензина
─────────────────────────────────────────────────
Найти:
─────────────────────────────────────────────────
Коэффициент полезного действия:
где полезная работа (Дж);
количество теплоты получаемое от нагревателя (Дж);
Количество теплоты которое выделяется при сгорании бензина:
где масса сгоревшего топлива - бензина (кг);
Массу распишем через плотность и объём:
Распишем первую формулу - КПД:
№2
Дано:
А = 19,5 МДж = 19,5·10⁶ Дж
V = 2 л = 0,002 м³ - объём израсходованного бензина
p = 710 кг/м³ - плотность бензина
q = 46·10⁶ Дж/кг - удельная теплота сгорания бензина
─────────────────────────────────────────────────
Найти:
─────────────────────────────────────────────────
Вывод формул аналогично как в первой задаче, тут просто подставим другие значения:
Объяснение:
Поделитесь своими знаниями, ответьте на вопрос:
Решите . дано: масса=2 тонны начальная скорость=0км/ч путь=100 метров время=10 секунд найти: силу тяжести?