Особенности изучения содержания темы «Основы термодинамики»

Важным является вопрос о коэффициенте полезного действия. Как известно КПД – это отношение полезной работы к количеству теплоты, полученному от нагревателя:

.

Задача повышения КПД – одна из основных технических задач. Она связана прежде всего с созданием материалов, имеющих достаточную прочность при высоких температурах. В настоящее время температурные границы рабочего тела составляют 303 – 853 K. КПД идеальной машины, работающей по циклу Карно, при таких значениях температур равен 65%. Однако с учётом потерь КПД примерно равен 40%. Необходимо, чтобы школьники поняли принципиальное отличие решения задачи КПД тепловых двигателей от решения этой же задачи применительно к механическим и электрическим двигателям. КПД последних стремятся приблизить к 100%, а КПД тепловых двигателей к КПД идеальной машины Карно, работающей при тех же температурах холодильника и нагревателя. Поэтому повышение КПД тепловых двигателей связано с повышением температуры нагревателя и понижением температуры холодильника.

Полезно привести значения мощностей и КПД некоторых тепловых двигателей. Например, карбюраторный двигатель внутреннего сгорания, установленный на автомобиле «Волга ГАЗ-24» имеет мощность 70кВт, КПД около 25%; мощность паровых турбин, установленных на электростанциях, составляет 500-800 МВт, а КПД 40%.

В заключение изучения рассматриваемой темы обращают внимание учащихся на значение развития теплоэнергетики для народного хозяйства, в частности рассказывают о той экономии, которую даёт страну развитие теплоэлектроцентралей.

Смотрите также::

Структура темы «Основы термодинамики»
Структура: Термодинамическая система. Термодинамическое равновесие. Внутренняя энергии, количество теплоты и работа в термодинамике. Внутренняя энергия одноатомного идеального газа. Первый закон термодинамики. Применение первого закона термодинамики к изопроцессам в идеальном газе. Адиабатный проце ...

Интеллектуальная рефлексия у младших школьников
Интеллектуальную рефлексию традиционно выделяют как одно из важнейших новообразований младшего школьного пе­риода развития. Но изучение этого новообразования сопряжено с рядом трудностей. Как таковой чёткой формулировки понятия "интеллектуальная рефлексия" не существует. Несмотря на актив ...

Формирующий этап: разработка цикла занятий, направленных на развитие воображения младших школьников на уроках ИЗО
Вторым этапом экспериментальной работы является разработка цикла занятий на развитие воображения младших школьников. Материал представляет собой последовательность тщательно подобранных, постепенно усложняющихся элементов, базируется уже на изученном, содержит знакомые формы и выполняется уже извес ...