Раздел долгосрочного плана: 10 класс. Термодинамика.
Школа: комплекс «школа-ясли-сад» им Г.Сарбаева ФИО учителя: Гатауова А.Г
Дата: 8.12.23
Класс: 10
Количество присутствующих: 5
отсутствующих: нет
Тема урока
Тепловые двигатели.
Цели обучения, которые достигаются на данном уроке
10.2.3.2 - описывать принцип работы и применение теплового двигателя;
Цели урока
формировать понятия: тепловой двигатель, КПД теплового двигателя, КПД идеальной тепловой машины;
развивать умение решать задачи;
воспитывать бережное отношение к природе
Критерии успеха
Знает: принцип действия теплового двигателя; разновидность тепловых машин; практическое применение их.
Применяет: формулу цикла Карно при решении задач.
Умеет:рассчитывать цикл Карно.
Привитие ценностей
воспитание уважения к историческим открытиям и изобретениям, чувства гордости;
развивать интерес к изучаемому предмету;
содействовать развитию учащихся самостоятельного приобретения знаний;
рассмотреть вопросы, связанные с уменьшением вредных воздействий тепловых двигателей на окружающую среду.
Орг.момент.Проверка домашнего задания.
Фронтальный опрос -Как определить изменение внутренней энергии согласно первого закона термодинамики.
-На что расходуется количество теплоты, переданное системе.
-Дайте формулировку первого закона термодинамики.
Оценивание учителем
Середина
35 мин
Изучение нового материала. Сегодня мы поговорим о практическом применении 1-го закона термодинамики. Об этом мы уже говорили, целью 1-го закона термодинамики являлось преобразование внутренней энергии в механическую работу. Данное устройство называется тепловым двигателем.
Тепловой двигатель - это устройства, преобразующие внутреннюю энергию топлива в механическую работу (стр.231)
Рассмотрим составные части двигателя внутреннего сгорания.
Нагреватель- тело с высокой температурой.
Рабочее тело (газ, пар)
Охладитель - «холодильник» (тело с более низкой температурой)
Изобразим процесс перехода энергии выделяемого нагревателем в работу.
Qн=A г+ Qх Qн - количество теплоты переданное от нагревателя [Дж]
Aг –работа газа [Дж]
Qх- количество теплоты переданное холодильнику [Дж]
Обратите внимание от чего зависит работа газа? Как добиться максимального значения? Qх=0 Дж. Но такого состояния мы в реальных условиях не сможем. Соответственно все тепловые двигатели будут отличаться по Qх. Величина характеризующая тепловой двигатель называется КПД
ή= Aг= Qн- Qх .Засчет того, что тепловой двигатель всегда будет передавать тепло холодильнику, то ή<1. Т.е. основной проблемой тепловых двигателей является теплопередача.
Как можно избавиться от теплопередачи? Использовать теплоизолирующие материалы или чтобы температура нагревателя и холодильника были одинаковыми.
Теперь давайте вспомним, как называются процессы, которые проходят при постоянной температуре и без теплопередачи Q=0.
На основе этого французский физик Сади Карно придумал цикл, который состоит из 2-х изотермических и 2-х адиабатных процессах.
1-2- подводиться нагреватель с температурой равной температуре рабочего тела
2-3 газ адиабатно расширяется
3-4 тепло отводиться, чтобы газ сжался, начав цикл расширения занаво.
4-1 газ адиабатически сжимают до состояния .
ή= тепловая машина работающая по циклу Карно будет иметь максимальное значение. Но такие процессы не возможны.
4.Закрепление материала. Решение задач (см. приложение)
Паровая машина мощностью N = 14,7 кВт потребляет за 1 ч работы топливо массой m = 8,1 кг, с удельной теплотой сгорания q = 3,3 • 107 Дж/кг. Температура котла 200 °С, холодильника 58 °С. Определите КПД этой машины и сравните его с КПД идеальной тепловой машины.
