ГДЗ до підручника «Фізика» В.Г. Бар’яхтара. 8 клас

§ 17. Деякі види теплових двигунів

Контрольні запитання (стор. 86)

1. Паровий двигун — це двигун, в якому енергія, яка виділяється під час згоряння палива, йде на утворення водяної пари та її нагрівання; нагріта пара, розширюючись, виконує механічну роботу.

2. Основними частинами парової турбіни є сопла, лопаті, диск, вал.

3. Принцип дії парової турбіни: струшені пари, вириваючись через сопла, спрямовуються на лопаті, закріплені на диску. Диск, у свою чергу, нерухомо закріплений на валу турбіни. Під дією пари диск турбіни, а отже, і вал обертаються.

4. У паровій турбіні нагрівником є паровий котел, холодильником — атмосфера, або спеціальне обладнання, призначене для охолодження відпрацьованої пари — конденсатор, а робочим тілом — пара.

5. У процесі роботи двигуна внутрішнього згоряння паливо згоряє безпосередньо всередині його циліндрів, звідси й походження назви двигуна.

6. Двигун внутрішнього згоряння складається із циліндра, в якому пересувається поршень. Усередині поршня шарнірно закріплений шатун. Шатун з’єднаний із колінчастим валом, обертання якого забезпечує обертання тягових коліс транспортного засобу. У верхній частині циліндра є два канали, закриті клапанами. Через впускний клапан пальна суміш надходить до циліндра; через випускний клапан викидаються відпрацьовані гази. Крім клапанів у верхній частині циліндра розміщено свічку — пристрій для запалювання пальної суміші за допомогою електричної іскри.

7. Робочий цикл чотиритактного двигуна внутрішнього згоряння складається відповідно з чотирьох тактів.

І такт — усмоктування. Поршень рухається вниз, у циліндрі падає тиск. Відкривається впускний клапан, і пальна суміш усмоктується в циліндр. Впускний клапан закривається.

II такт — стиснення. Поршень рухається вгору і стискає пальну суміш. Проскакує іскра, і пальна суміш займається.

III такт — робочий хід. Розжарені гази штовхають поршень униз. Рух поршня передається шатуну, який штовхає колінчастий вал і примушує його обертатися.

IV такт — випускання. Поршень рухається вгору і через випускну трубу виштовхує продукти згоряння в атмосферу.

8. Теплові двигуни завдають шкідливого впливу на довкілля, тому що практично всі види палива містять невелику кількість Сульфуру, який з часом перетворюється на шкідливу сульфатну кислоту. Також па більшості теплових станцій вугілля подається в топки в подрібненому вигляді. Ці частинки, згоряючи, перетворюються на попіл, і певна його кількість розлітається на місцевості, забруднюючи її. А в автомобільному двигуні паливо не завжди згоряє повністю, тому у вихлопних газах міститься значна частка отруйного чадного газу (CO).

Способи розв’язання цих проблем полягають у наступному: зменшення сумарної потужності теплових машин; зменшення шкідливих викидів теплових електростанцій; використання альтернативних джерел енергії.

Вправа 17

1. Під час роботи парової турбіни відбуваються такі перетворення енергії: енергія, яка виділяється при згорянні палива іде на утворення та збільшення внутрішньої енергії водяної пари, яка, в свою чергу, перетворюється па кінетичну енергію обертального руху турбіни і далі — па електричну енергію.

2. ККД найкращих дизельних двигунів 54,5 %. Це означає, що 54,5 % всієї енергії, що виділяється при згорянні палива, іде на виконання корисної роботи, а 45,5 % енергії витрачається марно.

3. Під час стикання пальної суміші поршень, рухаючись угору, виконує роботу над сумішшю, тому її внутрішня енергія і, відповідно, температура збільшуються.

4. В паровій турбіні під дією пари диск турбіни і вал обертаються, тобто пара виконує роботу. Тому її внутрішня енергія і, відповідно, температура зменшуються .

5. Люди падають перевагу тепловим двигунам, тому що вони зручні в експлуатації, мають досить велику потужність, безпечніші порівняно з іншими видами двигунів, для роботи використовується природне пальне.