Один из самых распространённых видов теплового двигателя — это двигатель внутреннего сгорания. Почти все современные автомобили работают именно на двигателях внутреннего сгорания. Этот двигатель получил такое название, потому что топливо в нём сгорает прямо в цилиндре, т.е. внутри двигателя.
Чаще всего в качестве топлива в таких двигателях используется бензин, хотя также можно использовать керосин, дизель или горючий газ (например, пропан или бутан, которые используют в качестве топлива для экспериментальных автомобилей).
Упрощённая схема работы двигателя внутреннего сгорания такова: в нужный момент открывается клапан, и в цилиндре образуется смесь паров бензина и воздуха, которая воспламеняется и сгорает при сжатии. Часть газов являются отходами и выпускаются через другой клапан, а часть — расширяются. В результате расширения увеличивается давление, и газы начинают совершать работу, толкая поршень и коленчатый вал.
Таким образом, энергия сгоревшего топлива преобразуется в механическую энергию.
Другой довольно распространённый тип теплового двигателя — это паровая турбина. Схема её работы немного проще: на вал насажен диск, по ободу которого закреплены лопатки.
Пар, поступающий из котла, оказывает давление на эти лопатки, подобно тому, как ветер оказывает давление на парус, заставляя диск (а вместе с ним и вал) вращаться. Такие турбины применяются на электростанциях и кораблях.
Заметим, что для увеличения мощности того и другого типов двигателя, можно использовать не один а несколько цилиндров или дисков для вращения одного и того же вала, что и применяется в современной технике.
Объяснение: Сойдёт ?
m=2кг.
t₁=-10°C
t₂=100°C
c₁=2100 Дж/кг·°C
c₂=4200 Дж/кг·°C
L=2.3·10⁶ Дж/кг·°C
λ=34·10⁴ Дж/кг
Найти Q - ?
Решение:
Тут нужно несколько этапов решения. Сначала узнаем, сколько Q выделится при нагревании от -10 до 0.
1. Q=cm(t₂-t₁)
Q₁=2100 Дж/кг·°C · 2кг(0°С(-10°С))=42000 Дж.
Теперь Q плавления льда.
2. Q=λm
Q₂=34·10⁴Дж/кг · 2кг=680000 Дж.
Теперь Q нагревания воды.
3. Q=cm(t₂-t₁)
Q₃=4200 Дж/кг·°С · 2кг(100°С-0°С)=840000 Дж.
Теперь Q парообразования.
4. Q=Lm
Q₄=2.3·10⁶ Дж/кг·°C · 2кг=4600000 Дж.
А затем просто складываем все Q. (Q₁+Q₂+Q₃+Q₄)
Q=42000Дж+680000Дж+840000Дж+4600000Дж=6162000Дж=6.162 МДж.