Loading presentation...

Present Remotely

Send the link below via email or IM

Copy

Present to your audience

Start remote presentation

  • Invited audience members will follow you as you navigate and present
  • People invited to a presentation do not need a Prezi account
  • This link expires 10 minutes after you close the presentation
  • A maximum of 30 users can follow your presentation
  • Learn more about this feature in our knowledge base article

Do you really want to delete this prezi?

Neither you, nor the coeditors you shared it with will be able to recover it again.

DeleteCancel

Топлинни машини

No description
by

nikoleta genova

on 17 June 2015

Comments (0)

Please log in to add your comment.

Report abuse

Transcript of Топлинни машини

История
Осемнадесети век е бележит с изобретението на парната машина, което става благодарение на натрупаните вече познания в областта на топлинните явления и развитието на техниката. Една от първите парни машини е била направена през ХVІІІ в от френския физик Папен. Той установява, че температурата на една течност зависи от налягането. Машината на Папен е имала предпазна клапа. ( Цилиндър с бутало в който ври вода. Парата издига буталото, след което цилиндърът се маха от огъня, парата се охлажда, свива се, буталото се връща назад при което издига тежко тяло) .

Видове топлинни машини
Нагреватели
-
топлинни машини, които служат за получаване на количество топлина, предавана от тях на другите тела. Основна величина за един нагревател е мощността. Нагревателите обикновено са без движещи се частици;

Хладилници
– топлинни машини, които служат за понижаване на температурата на телата;

Топлинни двигатели
– топлинни машини, които вършат работа, за сметка на количеството топлина.




Какво е топлинна машина?
Недостатъците на тази машина отстранява Джеймс Уат през 1764 г. Toй въвежда парния разпределител и механизма за превръщане на движението на буталото във въртене. Премахва впръскването на вода в цилиндъра, като устройва машината така, че охлаждането на парата да става извън парния цилиндър в специален кондензор или в атмосферата. Парната машина започва да навлиза в много области на производството. В началото на ХІХ в. парната машина се използва за движение на кораби. Първият параход е построен от американеца Фултон през 1807 г. Малко по-късно след като била построена парна машина за високо налягане в Англия е пуснат първия локомотив, който отначало се движел по назъбени релси, а през 1825 г. бива пуснат вече върху гладки релси от Стефенсон. По първата ЖП линия локомотивът се движел със скорост 10 км/ч.

Топлинни машини

Хладилници
Телата , от които се отнема количество топлина, се поставят в топлоизолирана камера. А когато хладилникът е включен температурата на тези тела се понижава до определена стойност, след което автоматично устройство , т.н. Термолегукатор ,включва хладилника само за да се отнеме количество топлина ,което въпреки топлоизолацията прониква в камерата
Топлинни двигатели
Топлинен двигател е устройство , което преобразува топлинна енергия в механична работа.Това става чрез пренос на от по-топло към по-студено тяло ,като при този процес част от пренасяното количество топлина се преобразува в работа.


Какво е топлинна машина??
Топлинна машина е всяко устройство,което преобразува топлина в механична работа.Примери за топлинни машини са турбините на електроцентралите и двигателите на автомобилите.При парната турбина отделянето от горивото количество топлина се използва за нагряване на водата в парогенератора.Получават се водни пари с висока температура и налягане,които се разширяват и извършват механична работа,като въртят турбината.
Схема на топлинен двигател
Всеки топлинен двигател трябва да има нагревател, който повишава температурата на работното вещество до температура Т1 наречена – температура на нагревателя. Работното вещество – газът – получава количество топлина Q1 от нагревателя, и неговата вътрешна енергия нараства. При разширението си, газът извършва работа и неизбежно температурата му се понижава до Т2, наречена температура на охладителя, като отдава на охладителя количество топлина Q2, охлажда се и се връща в първоначалното състояние с температурата Т1.

Коефициент на полезно действие
Отношението на полезна работа А към полученото количество топлина Q1 се нарича коефициент на полезно действие (КПД) на топлинната машина.

За един цикъл, изменението на вътрешната енергия на работното вещество е ∆U=U2- U1=0
Количеството топлина, което сумарно получава газът е Q = Q1 - Q2, a работата, извършена върху него е А = - А 1 Тогава за първият принцип на термодинамиката получаваме Q1 - Q2 - A1 = 0 или AІ = Q1 – Q2, величината η = А І / Q1 се нарича коефициент на полезно действие.

Цикълът на Карно
се състои от две изотерми и две адиабати. (pV – диаграма).
КПД на топлинен двигател, работещ по описания цикъл е :
η = 1 – (Т2)/ Т1
КПД на топлинния двигател зависи само от температурите на нагревателя и охладителя. КПД е max (η = 1), когато Т1 е max, а Т2 e min.
Поради редица технически трудности двигателя на Карно не е построен


Топлинен двигател на Карно
Идеална топлинна машина
Възможно ли е да се създаде топлинна машина с КПД n=1?Тя няма да се нуждае от охладител,защото изцяло преобразува полученото от нагревателя колич.топлина в работа (Q1=A’).Експерименталните и теоретичните изследвания обаче доказват,че не е възможна топлинна машина,която изцяло да превръща топлината в работа.
Full transcript