Gymnázium Vincence Makovského a se sportovními třídami Nové Město na Moravě

VY_32_INOVACE_FYZ_RO_11Digitální učební materiálSada: Molekulová fyzika a termikaTéma: Tepelné motoryAutor: Mgr. Jan RoseckýPředmět: FyzikaRočník: 2. ročník VGVyužití: Prezentace určena k výkladu látky z molekulové fyziky a termiky na gymnáziu

Anotace: Prezentace se skládá z úvodního opakování, vyvození látky k tématu tepelné motory a závěrečného shrnutí (procvičení učiva).

Šedé texty a grafy jsou při výkladu na interaktivní tabuli dopisovány a dokreslovány. Před použitím prezentace je

doporučeno je smazat.

Molekulová fyzika a termika

Tepelné motory

Gymnázium Vincence Makovského se sportovními třídami Nové Město na Moravě

Opakování

• Co je perpetuum mobile? Lze sestrojit? Jakou by mělo účinnost?

• Jaké jsou druhy perpetua mobile?

• Jak zní první termodynamický zákon?

• Jak zní druhý termodynamický zákon?

• Co je motor? K čemu slouží?

• Jaké druhy motorů znáte? Co mají společného? Čím se liší?

Motor

= hnací zařízení

– přeměňuje jinou energii na energii pohybovou:– elektrická energie: elektrické motory, elektromotory– vnitřní energie paliva: tepelné motory

Obr. 1 Obr. 2

Tepelný motor

– důležitá je účinnost motoru (Carnotův vztah, 1830)

= teplota ohřívače, vstupující páry, hořících plynů = teplota chladiče, odcházející páry, výfukových

plynů

Nicolas Leonard Sadi Carnot (1796–1832)• francouzský fyzik, zakladatel termodynamiky• vystudoval polytechniku, sloužil v armádě• popsal fyzikální model parního stroje

Obr. 3

Tepelný motor

= teplota ohřívače, vstupující páry, hořících plynů = teplota chladiče, odcházející páry, výfukových

plynů

• Jak dosáhnout co největší účinnosti motoru?malé – nelze příliš snížitvelké – snadnější cesta

Tepelné motory – motory parní

– pracovní látka (pára) se získává mimo vlastní motor (v kotli)

– parní stroj (1784, Skot J. Watt)– animace

– parní turbína (1885, Švéd C. G. Laval, Angličan Ch. A. Parson)– tepelné a atomové elektrárny Obr. 4

Tepelné motory – motory spalovací

– pracovní látka hoří přímo uvnitř motoru

– zážehový motor (1860, Belgičan J. Lenoir, Němec N. A. Otto)– karburátor (směr vzduchu a benzínu), válec, píst, svíčka, ventily– animace– sání, komprese, výbuch a expanze, výfuk

– vznětový motor (1880, Němec R. Diesel)– (vzduch), válec, píst, vstřikovací tryska (nafta), ventily– animace– sání, komprese, výbuch a expanze, výfuk

Tepelné motory – motory spalovací

– proudový motor (1940)– raketový motor (Rus K. E. Ciolkovskij, Američan R. H. Godard)

– animace Obr. 5

Tepelné motory

• Ze zadaných údajů vypočtěte :

Tepelný motorparní stroj lokomotivy600 390 0,35 0,09–0,15parní turbína 800 320 0,60 0,25–0,35plynová turbína 1100 500 0,55 0,22–0,37čtyřdobý zážehový motor 2800 970 0,65 0,20–0,33čtyřdobý vznětový motor 2900 770 0,73 0,30–0,42proudový motor 3000 900 0,70 0,40raketový motor 4000 1000 0,75 0,50

Zdroje

• Obr. 1:Soubor:Silniki by Zureks.jpg [online]. Wikipedie: Otevřená encyklopedie, 2008 [cit. 2012-10-25]. Dostupné z: http://cs.wikipedia.org/wiki/Soubor:Silniki_by_Zureks.jpglicence Creative Commons 3.0

• Obr. 2:Soubor:Skoda Yeti – Frontansicht, 14. Juni 2011, Mettmann.jpg [online]. Wikipedie: Otevřená encyklopedie, 2011 [cit. 2012-10-25]. Dostupné z: http://cs.wikipedia.org/wiki/Soubor:Skoda_Yeti_%E2%80%93_Frontansicht,_14._Juni_2011,_Mettmann.jpglicence Creative Commons 3.0

• Obr. 3:Soubor:Sadi Carnot.jpeg [online]. Wikipedie: Otevřená encyklopedie, 2011 [cit. 2012-10-25]. Dostupné z: http://cs.wikipedia.org/wiki/Soubor:Sadi_Carnot.jpegvolné dílo

• Obr. 4:File:Dampfturbine Laeufer01.jpg [online]. Wikipedie: Otevřená encyklopedie, 2005[cit. 2012-10-25]. Dostupné z: http://en.wikipedia.org/wiki/File:Dampfturbine_Laeufer01.jpgsvobodná licence GNU 1.2

• Obr. 5:Soubor:V2 engine.jpg [online]. Wikipedie: Otevřená encyklopedie, 2006[cit. 2012-10-25]. Dostupné z: http://cs.wikipedia.org/wiki/Soubor:V2_engine.jpgsvobodná licence GNU 1.2