Вплив теплових двигунів на навколишнє середовище Підготувала: учениця 8 – А кл

Джеймс Уатт, Томас Ньюкомен, француз Дені Папен, росіянин Іван Ползунов і багато інших учених.

Томас Севері

в механічну енергію.

В тепловому двигуні роботу виконує сила тиску нагрітого газу (пари) при розширенні. Цей газ (або пару) називають робочим тілом теплового двигуна.
Нагрівають пару за рахунок згоряння палива.
У тепловому двигуні відбуваються такі перетворення енергії:
1) при згорянні палива його внутрішня енергія перетворюється у внутрішню енергію нагрітої пари;
2) розширюючись, пара виконує роботу, при цьому внутрішня енергія пари частково переходить у механічну енергію.

перетворюється в механічну енергію. Для одержання водяної пари служать спеціальні парові казани, у яких за рахунок спалювання палива одержують водяну пару за підтримання дуже великого тиску (до 3·107 Па ) і дуже високої температури (до 600 °C ).

У сучасних турбінах застосовують не один, а кілька дисків, насаджених на загальний вал. Пара послідовно проходить через лопаті всіх дисків, віддаючи кожній з них частину своєї енергії.

ракетах ставлять реактивні двигуни.

відбувається усередині двигуна.

Перший двигун внутрішнього згоряння винайшов 1860 р. французький інженер Етьєн Ленуар.

за одним етапів, або, як кажуть, тактів. Усього їх чотири.
Відлік тактів починається з моменту, коли поршень перебуває в крайній верхній точці й обидва клапани закриті.

що розширюється. Цю пару називають робочим тілом теплового двигуна.
Нагрівання газу відбувається завдяки спалюванню палива.
У тепловому двигуні відбуваються такі перетворення енергії:
• при спалюванні палива його внутрішня енергія переходить у внутрішню енергію пари (газу);
• розширюючись, газ виконує роботу — при цьому внутрішня енергія газу частково перетворюється в механічну енергію.

при згорянні палива, перетворюється в механічну: значна кількість теплоти передається навколишньому середовищу. Ось чому в будь-якому тепловому двигуні є пристрій, спеціально призначений для охолодження двигуна. Без постійного охолодження двигуна він перестає працювати.

з нагрівника, робочого тіла, що, власне, виконує роботу охолоджувача.
Коефіцієнтом корисної дії η теплового двигуна називають виражене у відсотках відношення роботи A, виконаної двигуном, до кількості теплоти Q1, що виділилася при згорянні палива:

Передана навколишньому середовищу кількість теплоти Q2 завжди більше нуля, коефіцієнт корисної дії будь-якого теплового двигуна менше 100 %.

збільшити їх ККД. ККД перших парових машин близько 1 % ККД паровозів — близько 5 % ККД сучасних двигунів внутрішнього згоряння досягає 35–40 %. Такий же приблизно ККД сучасних парових турбін на теплових електростанціях.

з різноманітними двигунами. Вони надають рух автомобілям і літакам, тракторам, кораблям й залізничним локомотивам. Електричний струм виробляється переважно за допомогою теплових машин. Саме поява й подальше поширення теплових машин забезпечили можливість для швидкого розвитку промисловості в XVIII–XX ст.
Робота теплових машин пов’язана з використанням викопного палива. Сучасне світове співтовариство використовує енергетичні ресурси у величезних масштабах. Наприклад, за 2007 рік енергоспоживання склало приблизно 5·1017 кДж.
Всі теплові втрати в різних теплових двигунах призводять до підвищення внутрішньої енергії оточуючих тіл і, врешті-решт, атмосфери. Здавалося б, що вироблення 5·1017 кДж енергії за рік, віднесена до площі освоєної людиною суші (8,5 млрд га), дасть незначну величину 0,15 Вт/м2 порівняно з надходженням променистої енергії Сонця на земну поверхню: 1,36 кВт/м2.
Топки теплових електростанцій, двигуни внутрішнього згоряння автомобілів, літаків й інших машин викидають в атмосферу шкідливі для людини речовини, наприклад сірчисті сполуки, оксиди азоту, вуглеводні, чадний газ, хлор і т. ін. Ці речовини потрапляють в атмосферу, а з неї — у різні частини ландшафту. Оксиди сірки й азоту поєднуються з атмосферною вологою, утворюючи сульфатну й нітратну кислоти.
Забруднення повітря й водойм, загибель хвойних лісів і багато інших свідчень катастрофічного становища природи відзначено в ряді регіонів України й азіатської частини Росії.