Естествознание 11 класс (Урок№7 - Принцип работы тепловых двигателей.)
Естествознание 11 класс (Урок№7 - Принцип работы тепловых двигателей.) Что мы знаем о тепловых двигателях? Естественными двигателями являются любые живые организмы. Но работы мускул человеку всегда было мало, и со временем, еще задолго до появления науки, человек научился использовать средства, заменяющие свои физические усилия. С древних времен человек «приручил» силу ветра, воды, воздуха для передвижения и совершения механической работы. С тех времен до сегодняшних дней человек осуществляет попытки создания вечного двигателя. Возможно ли это? Каковы особенности тепловых двигателей, которые необходимо учитывать для эффективного применения? Цель: - обобщить знания о законах сохранения и превращения одних видов энергии в другие, принципах работы тепловых двигателей для оценки возможности создания вечного двигателя 1-го рода. Задачи: - освоить понятия «вечный двигатель», «циклический тепловой двигатель», «термодинамический цикл», «изохорный процесс», «изобарный процесс», «адиабатный процесс»; - понять принцип работы тепловых двигателей; - осознать причины невозможности создания вечного двигателя первого рода. мы узнаем: - что такое двигатель; - почему невозможен вечный двигатель; - что такое тепловой двигатель; - что такое термодинамический цикл; мы научимся: - отличать изохорный, изобарный и адиабатный процессы; - определять достоинства и недостатки тепловых двигателей в практической деятельности человека; мы сможем: - объяснять невозможность создания вечного двигателя 1-го рода; - осознать роль тепловых двигателей в жизни человека. Под двигателем можно понимать любое устройство, способное совершать механическую работу. Естественными двигателями являются любые живые организмы. Задумываясь об увеличении собственной силы и получении энергии, человек с древних времен «приручал» силу ветра, воды, воздуха для передвижения и совершения механической работы. Совершенствуя простые механизмы, человек осуществляет попытки создания вечного двигателя. Развитие термодинамики показало, что механическое движение никогда не исчезает бесследно и в силу закона сохранения энергии существование вечного двигателя невозможно. Использование тепла и создание первых тепловых двигателей возникло еще за 120 лет до н.э. (эолипил Герона). Далее создаются паровые машины (Ползунов, Уотт) и циклические тепловые двигатели, работающие продолжительное время и возвращающиеся в исходное состояние (по циклу). Термодинамический цикл Папена сопровождается сменой изобарного и изохорного процессов, основанных на нагревании и охлаждении газа при постоянном объеме или давлении. Выводы: Любой двигатель является устройством способным совершать упорядоченную макроскопическую работу на основе преобразования энергии из одного вида в другой. Принцип работы любого циклического теплового двигателя заключается в том, что взятое от горячего тела тепло при выполнении циклического процесса рабочим телом идет на совершение механической работы. При этом часть этого тепла отдается некоторому холодному телу.
Естествознание 11 класс (Урок№7 - Принцип работы тепловых двигателей.) Что мы знаем о тепловых двигателях? Естественными двигателями являются любые живые организмы. Но работы мускул человеку всегда было мало, и со временем, еще задолго до появления науки, человек научился использовать средства, заменяющие свои физические усилия. С древних времен человек «приручил» силу ветра, воды, воздуха для передвижения и совершения механической работы. С тех времен до сегодняшних дней человек осуществляет попытки создания вечного двигателя. Возможно ли это? Каковы особенности тепловых двигателей, которые необходимо учитывать для эффективного применения? Цель: - обобщить знания о законах сохранения и превращения одних видов энергии в другие, принципах работы тепловых двигателей для оценки возможности создания вечного двигателя 1-го рода. Задачи: - освоить понятия «вечный двигатель», «циклический тепловой двигатель», «термодинамический цикл», «изохорный процесс», «изобарный процесс», «адиабатный процесс»; - понять принцип работы тепловых двигателей; - осознать причины невозможности создания вечного двигателя первого рода. мы узнаем: - что такое двигатель; - почему невозможен вечный двигатель; - что такое тепловой двигатель; - что такое термодинамический цикл; мы научимся: - отличать изохорный, изобарный и адиабатный процессы; - определять достоинства и недостатки тепловых двигателей в практической деятельности человека; мы сможем: - объяснять невозможность создания вечного двигателя 1-го рода; - осознать роль тепловых двигателей в жизни человека. Под двигателем можно понимать любое устройство, способное совершать механическую работу. Естественными двигателями являются любые живые организмы. Задумываясь об увеличении собственной силы и получении энергии, человек с древних времен «приручал» силу ветра, воды, воздуха для передвижения и совершения механической работы. Совершенствуя простые механизмы, человек осуществляет попытки создания вечного двигателя. Развитие термодинамики показало, что механическое движение никогда не исчезает бесследно и в силу закона сохранения энергии существование вечного двигателя невозможно. Использование тепла и создание первых тепловых двигателей возникло еще за 120 лет до н.э. (эолипил Герона). Далее создаются паровые машины (Ползунов, Уотт) и циклические тепловые двигатели, работающие продолжительное время и возвращающиеся в исходное состояние (по циклу). Термодинамический цикл Папена сопровождается сменой изобарного и изохорного процессов, основанных на нагревании и охлаждении газа при постоянном объеме или давлении. Выводы: Любой двигатель является устройством способным совершать упорядоченную макроскопическую работу на основе преобразования энергии из одного вида в другой. Принцип работы любого циклического теплового двигателя заключается в том, что взятое от горячего тела тепло при выполнении циклического процесса рабочим телом идет на совершение механической работы. При этом часть этого тепла отдается некоторому холодному телу.