Определение
Тепловой двигатель — это машина, в которой внутренняя энергия топлива превращается в механическую работу. Топливо сгорает и нагревает газ или пар, а расширяющийся газ толкает поршень или вращает лопатки турбины. К тепловым двигателям относятся двигатель внутреннего сгорания, паровая и газовая турбины, реактивный двигатель.
Попробуй решить
Реши задачу этого типа прямо здесь — проверю сразу и покажу разбор:
- <p>Прочитайте текст и вставьте на места пропусков слова (словосочетания) из приведённого списка.</p> <p>В электрический чайник налили воду и включили его. Пока вода нагревается, подводимая энергия идёт на увеличение (А)_____ воды. Чтобы нагреть два литра воды вместо одного на столько же градусов, теплоты понадобится (Б)_____. Часть тепла всё равно уходит в комнату, поэтому КПД чайника (В)_____. Так же устроен и тепловой двигатель: в работу он превращает лишь часть полученной теплоты, а остальную энергию (Г)_____.</p> <p>Список слов и словосочетаний:</p> <ol><li>столько же</li><li>механической энергии</li><li>равен ста процентам</li><li>возвращает нагревателю</li><li>вдвое больше</li><li>отдаёт холодильнику</li><li>внутренней энергии</li><li>меньше ста процентов</li></ol> <p>Запишите четыре цифры в порядке А, Б, В, Г (без пробелов и запятых). Каждое слово может быть использовано один раз.</p>
- <p>Прочитайте текст и вставьте на места пропусков слова (словосочетания) из приведённого списка.</p> <p>В электрический чайник налили воду и включили его. Пока вода нагревается, подводимая энергия идёт на увеличение (А)_____ воды. Чтобы нагреть два литра воды вместо одного на столько же градусов, теплоты понадобится (Б)_____. Часть тепла всё равно уходит в комнату, поэтому КПД чайника (В)_____. Так же устроен и тепловой двигатель: в работу он превращает лишь часть полученной теплоты, а остальную энергию (Г)_____.</p> <p>Список слов и словосочетаний:</p> <ol><li>возвращает нагревателю</li><li>отдаёт холодильнику</li><li>механической энергии</li><li>равен ста процентам</li><li>меньше ста процентов</li><li>вдвое больше</li><li>столько же</li><li>внутренней энергии</li></ol> <p>Запишите четыре цифры в порядке А, Б, В, Г (без пробелов и запятых). Каждое слово может быть использовано один раз.</p>
- <p>Прочитайте текст и вставьте на места пропусков слова (словосочетания) из приведённого списка.</p> <p>В электрический чайник налили воду и включили его. Пока вода нагревается, подводимая энергия идёт на увеличение (А)_____ воды. Чтобы нагреть два литра воды вместо одного на столько же градусов, теплоты понадобится (Б)_____. Часть тепла всё равно уходит в комнату, поэтому КПД чайника (В)_____. Так же устроен и тепловой двигатель: в работу он превращает лишь часть полученной теплоты, а остальную энергию (Г)_____.</p> <p>Список слов и словосочетаний:</p> <ol><li>вдвое больше</li><li>равен ста процентам</li><li>столько же</li><li>отдаёт холодильнику</li><li>внутренней энергии</li><li>меньше ста процентов</li><li>возвращает нагревателю</li><li>механической энергии</li></ol> <p>Запишите четыре цифры в порядке А, Б, В, Г (без пробелов и запятых). Каждое слово может быть использовано один раз.</p>
- <p>Прочитайте текст и вставьте на места пропусков слова (словосочетания) из приведённого списка.</p> <p>В электрический чайник налили воду и включили его. Пока вода нагревается, подводимая энергия идёт на увеличение (А)_____ воды. Чтобы нагреть два литра воды вместо одного на столько же градусов, теплоты понадобится (Б)_____. Часть тепла всё равно уходит в комнату, поэтому КПД чайника (В)_____. Так же устроен и тепловой двигатель: в работу он превращает лишь часть полученной теплоты, а остальную энергию (Г)_____.</p> <p>Список слов и словосочетаний:</p> <ol><li>отдаёт холодильнику</li><li>механической энергии</li><li>равен ста процентам</li><li>внутренней энергии</li><li>возвращает нагревателю</li><li>столько же</li><li>вдвое больше</li><li>меньше ста процентов</li></ol> <p>Запишите четыре цифры в порядке А, Б, В, Г (без пробелов и запятых). Каждое слово может быть использовано один раз.</p>
Ключевые признаки
- Три части — у любого теплового двигателя есть нагреватель (источник теплоты, например сгорающее топливо), рабочее тело (газ или пар, который расширяется и совершает работу) и холодильник (куда уходит оставшаяся энергия, часто это окружающий воздух)
- Потери неизбежны — в работу превращается лишь часть теплоты от сгоревшего топлива, остальную энергию двигатель отдаёт холодильнику, а не возвращает нагревателю; поэтому его КПД всегда меньше 100 %
- КПД — η = A / Q · 100 %, где A — полезная работа (Дж), Q = q · m — теплота, выделившаяся при сгорании топлива массой m (кг) с удельной теплотой сгорания q (Дж/кг)
- Такты двигателя внутреннего сгорания — топливо сгорает прямо в цилиндре, а цикл состоит из четырёх тактов: впуск, сжатие, рабочий ход, выпуск; полезную работу газ совершает только во время рабочего хода
Пример
В двигателе автомобиля бензин сгорает в цилиндрах, и горячие газы давят на поршни — через коленчатый вал движение передаётся колёсам. Холодильником служит окружающий воздух: в него уходят ещё горячие отработавшие газы из выхлопной трубы и теплота от радиатора, которым охлаждают двигатель. С ними теряется большая часть энергии бензина, и в полезную работу превращается меньше половины.
Тема целиком: Количество теплоты. Тепловые машины — теория, разобранные задания и тренажёр.
Не путай: Тепловой двигатель и электродвигатель
Электродвигатель превращает в механическую работу энергию электрического тока: топливо в нём не сгорает, нагретого расширяющегося газа нет, и холодильник ему не нужен. Тепловой двигатель получает энергию от сгоревшего топлива и неизбежно отдаёт часть её холодильнику. Ключ: сгорает топливо и работает горячий газ или пар — тепловой двигатель; вал вращается потому, что магнитное поле действует на обмотку с током, — электродвигатель.
Частые вопросы
Что такое тепловой двигатель простыми словами (для 7–9 класса)?
Тепловой двигатель — это машина, в которой внутренняя энергия топлива превращается в механическую работу. Топливо сгорает и нагревает газ или пар, а расширяющийся газ толкает поршень или вращает лопатки турбины. К тепловым двигателям относятся двигатель внутреннего сгорания, паровая и газовая турбины, реактивный двигатель.
Как тепловой двигатель выглядит на практике?
В двигателе автомобиля бензин сгорает в цилиндрах, и горячие газы давят на поршни — через коленчатый вал движение передаётся колёсам. Холодильником служит окружающий воздух: в него уходят ещё горячие отработавшие газы из выхлопной трубы и теплота от радиатора, которым охлаждают двигатель. С ними теряется большая часть энергии бензина, и в полезную работу превращается меньше половины.
В каких заданиях ОГЭ встречается «тепловой двигатель»?
Этот термин встречается в заданиях №4 — потренируйся в тренажёре Совелия.