Автор: Пользователь скрыл имя, 02 Апреля 2013 в 19:47, доклад
Почему же производство различных машин не снижается, а только возрастает год за годом.
Человек не прекращает производство машин по той причине, что они помогают построить дом, вырастить урожай на поле и обработать полученные продукты, изготовить одежду, совершить путешествие в любое место на Земле, а теперь далеко за ее пределами.
Человек и машины
Человек в современной жизни повседневно встречается со множеством разнообразных машин. Машин на земле уже так много, что их отрицательное воздействие на окружающую среду вызывает серьезное беспокойство.
Почему же производство различных машин не снижается, а только возрастает год за годом.
Человек не прекращает производство машин по той причине, что они помогают построить дом, вырастить урожай на поле и обработать полученные продукты, изготовить одежду, совершить путешествие в любое место на Земле, а теперь далеко за ее пределами.
Для работы любой машины необходима энергия. Среднее потребление энергии около 150 МДж в сутки. Этой энергией можно поднять груз массой 15 тонн на высоту 1 километр. Для выполнения такой работы за сутки нужно не менее тысячи человек. Следовательно, современные условия жизни человека обеспечиваются работой разнообразных машин, совершающие работу в тысячи раз больше, чем может совершить человек.
Потребности машин в энергии в настоящее время примерно на 90 % удовлетворяются за счет сжигание химического топлива, т. е. угля, нефти и газа.
Тепловые машины
Машины, предназначены для преобразования внутренней энергии и механическую энергию, называются тепловыми машинами. Механическая энергия далее может преобразовываться в электрическую энергию и любые другие энергии.
В большинстве современных тепловых машин механическую работу совершает газ, расширяющийся при нагревании. Этот газ называют рабочим телом. В автомобильном двигателе рабочем телом является воздух, на тепловых паротурбинных электростанциях – водяной пар.
Рабочее тело получает энергию от нагревателя в виде количества теплоты Q и расширяется, совершая механическую работу. Нагревания воздуха в цилиндре автомобильного двигателя, например, осуществляется сжиганием бензина в самом цилиндре.
Циклический процесс
После расширения газа, например, в цилиндре двигателя, необходимо поршень возвратить в исходное состояние, а горячий газ охладить до исходного состояния или заменить его на холодный.
Процесс, в котором газ возвращается в исходное состояние, называется циклическим или круговым процессом.
Нагреватель
На рис. Представлении пример цикла тепловой машины. Диаграмма изменений состояния рабочего тела показывает, что газ нагрелся от Т до температуры Т при постоянном объеме V , его давление при этом увеличивалось от р до р . Газ перешел из состояния 1 до состояния 2, работа газа равна нулю, так как V=0. Затем нагревался до температуры Т при постоянном давлении р , его объем при этом увеличился от V до V , газ перешел в состояние 3. При расширении газ совершил работу
А =р(V – V)
Для нагревания газа от Т до Т и от Т до Т тепловой машине нужен нагреватель.
Холодильник
Из состояния 3 в состояние 4 газ перешел в результате охлаждения газа до температуры Т при постоянном объеме V , работа газа равна нулю. Из состояния 4 в состояния 1 газ перешел при постоянном давлении р . Такой переход возможен только при охлаждении газа до первоначальной температуры Т и совершения работы А внешними силами по сжатию газа до первоначального объема V
A =p (V –V )
Для охлаждения газа от Т и Т до Т тепловой машине нужен холодильник. Большинство тепловых машин не имеет специального охлаждающего устройства, а просто выбрасывает нагретый использованный воздух в атмосферу и забирает из атмосферы новую порцию холодного воздуха. Т.о. земная атмосфера служит «холодильником» для большинства тепловых машин.
ученицы 8 «Т» класса