Изучение работы двигателя внутреннего сгорания

 

Цель работы: изучить работу паровой турбины, газовой турбины и двигателя внутреннего сгорания.

 

Оборудование: средства ИКТ http://files.school-collection.edu.ru/dlrstore/d77b6643-c6e9-477a-8f4a-2a3b63570aef/%5BPH10_06-018%5D_%5BAM_45%5D.swf;

http://files.school-collection.edu.ru/dlrstore/6ed7e38c-4d03-43cd-878e-71be9f13b1d3/%5BPH10_06-019%5D_%5BPD_54%5D.swf;

http://files.school-collection.edu.ru/dlrstore/fada3dea-3cc4-4954-85d6-ffc434c59ee8/%5BPH10_06-019%5D_%5BAM_51%5D.swf;

 

https://www.youtube.com/watch?v=ilZyCD-QlJg.

 

Контрольные вопросы:

1. Опишите работу двигателя внутреннего сгорания.

2. Что называется циклом Карно? Нарисуйте и опишите диаграмму процесса.

3. Чем дизельный двигатель отличается от бензинового?

4. КПД идеальной машины 60%, температура нагревателя 480 ⁰С. Какова температура холодильника? Какая часть теплоты, получаемой от нагревателя, уходит в холодильник?

5. Почему паровая и газовая турбины нашли менее широкое применение по сравнению с ДВС?

 

Лабораторная работа №9.

ОПРЕДЕЛЕНИЕ УДЕЛЬНОЙ ТЕПЛОЁМКОСТИ ТВЁРДОГО ТЕЛА

 

Цель работы: определить удельную теплоёмкость металлического цилиндра.

 

Оборудование: металлический цилиндр, нить, калориметр, горячая вода, термометр, весы.

 

Теория:

Удельная теплоемкость вещества показывает, какое количество теплоты надо передать телу массой один килограмм, чтобы его температура увеличилась на один градус Цельсия. Измеряется в Дж/(кг * ˚С).

Удельная теплоемкость воды примерно в десять раз выше удельной теплоемкости железа, поэтому кастрюля нагреется в десять раз быстрее воды в ней, а удельная теплоемкость льда в два раза меньше теплоемкости воды, поэтому лед будет нагреваться в два раза быстрее воды.

Уравнение теплового баланса: Q_отд = Q_получ. В лабораторной работе вода отдаёт тепло, а цилиндр его получает:

,

где с_в=4200 Дж/кг - теплоёмкость воды, t₁ и t₂- начальная и конечная (установившаяся) температура воды, t – начальная температура цилиндра, равная комнатной температуре.

Выражая искомую величину, получаем .

Ход работы:

1. Взвесить калориметр без жидкости и с горячей водой.

2. По разности масс определить массу воды.

3. Определить массу цилиндра.

4. Измерить температуру в помещении и температуру горячей воды в калориметре.

5. Цилиндр на нити опустить в горячую воду и измерить установившуюся через 5 минут температуру.

6. Вычислить удельную теплоёмкость материала цилиндра.

7. Повторить измерения температуры через 10 и 15 минут после опускания цилиндра и вычислить 2ое и 3ое значение удельной теплоёмкости.

8. Найти среднее значение искомой величины и сравнить его с табличным.

9. Сделать вывод.

 

Контрольные вопросы:

1. Что называют теплоёмкостью тела? Как её определить?

2. Связана ли теплоёмкость с теплопроводностью? В чём отличие этих величин?

3. Что проще: растопить лед или нагреть воду?

4. Для определения удельной теплоёмкости меди в алюминиевый калориметр массой 60 г, содержащий 400 г воды, была опущена медная гиря массой 500 г. Начальная температура гири 100?C. Начальная температура калориметра с водой 15?C. Какое значение удельной теплоёмкости было найдено?

5. В медном калориметре массой 100 г находится 1 кг воды при температуре 20°С. В воду опускают свинцовую деталь массой 2 кг, имеющую температуру 90° С. До какой температуры нагреется вода? (потерями теплоты в калориметре пренебречь.)

 

Лабораторная работа №10.