Презентация по физике "Тепловые двигатели и охрана окружающей среды"

Тепловые двигатели и охрана окружающей среды

Когда огромный мир противоречий,

Насытится бесплатною игрой, -

Как бы прообраз боли человечной,

Из бездны вод встает передо мной.

И в этот час печальная природа,

Лежит вокруг, вздыхая тяжело,

И не мила ей дикая свобода,

Где от добра неотделимо зло.

Н. Заболоцкий

Принципиальная схема тепловой машины

1 – нагреватель

2 – холодильник

3 – рабочее тело

Первая паровая машина – ЭОЛИПИЛ

Герон Александрийский,

I – II вв. н.э

H 2 O

Q

Паровой насос Севери (1698)

Томас Севери (1650-1715)

«Огневая машина»

Дени Папена (1707)

Дени   Папен  

(1647-1714)

Пароатмосферный поршневой

насос Ньюкомена (1710)

Томас Ньюкомен

(1663 – 1729)

Паровая машина

И.И. Ползунова (1763)

Ползунов Иван Иванович

(1728 – 1766)

Паровой двигатель Уатта (1765)

  Джеймс  Уатт (1736 – 1819)

Газовые двигатели

Этьен Ленуар

(1822 – 1900)

Газовый двигатель Отто

Николаус Август Отто

(1832 – 1891)

Виды тепловых двигателей

• Паровая машина
• Двигатель внутреннего сгорания (ДВС)
• Паровая турбина
• Газовая турбина
• Реактивный двигатель

Тепловая

машина

Вода

Пар

Поршень

Топливо

Паровая турбина

Газовая турбина

Вода

Струя пара или газа

Лопасти

Топливо

Паровая турбина

Турбина Л.А. Пелтона, 1880

Первый турбоход "Турбиния", 1897

Двигатель внутреннего сгорания

Механическая работа

Топливо

газ

Охлаждение

17

Рабочий цикл четырехтактного двигателя внутреннего сгорания

Реактивный двигатель

Топливо

Струя газа

Отталкивание

Применение тепловых двигателей

Авиация

Водный транспорт

Космические ракеты

Автомобилестроение

ТЭЦ

АЭС

Влияние тепловых двигателей на окружающую среду

21

Состав атмосферного воздуха

Компоненты

атмосферы

% содержания веществ в атмосфере

азот (N 2 )

78,3

кислород (О 2 )

20,95

диоксид углерода (СО 2 )

0,03

аргон (Ar)

0,93

пары воды

3 – 4

Число автомобилей на трассах и городах у нас возросло в 5 раз.

Один грузовой автомобиль средней грузоподъемности выделяет 2,5 - 3 кг свинца в год

При нарушении работы карбюратора увеличивается содержание СО и СО 2 в атмосфере

Это приводит к образованию парникового эффекта

В крупных городах отработанные газы автомобилей создают смог

Выхлопные газы газотурбинных двигателей содержат СО 2 , NО 2 , углеводороды, сажу, альдегиды

При старте и возвращении на Землю ракетные двигатели разрушают озоновый слой Земли

Заболевания, вызванные загрязнением окружающей среды

• Бронхит
• Бронхиальная астма
• Пневмония
• Сердечная недостаточность
• Инсульт
• Язва желудка

Морской флот является источником загрязнения воздушной атмосферы и мирового океана фреонами (окислами азота), разрушающими озоновый слой Земли.

Альтернативные источники энергии

Альтернативными (или возобновляемыми) источниками энергии ( ВИЭ ) называют источники энергии, позволяющие получать энергию без использования традиционного ископаемого топлива (нефти, газа, угля и т.п.)

Приливная 

электростанция

Механическая (кинетическая)

энергия воды

Механическая (кинетическая)

энергия турбины

Электрическая энергия

Приливная электростанция

Приливные электростанции строят на берегах морей, где гравитационные силы Луны и Солнца дважды в сутки изменяют уровень воды. Колебания уровня воды у берега могут достигать 13 метров.

Приливная электростанция

Преимущества

Недостатки

Ветряная электростанция

Кинетическая

энергия ветра

Механическая (кинетическая)

энергия турбины

Принцип действия:

ветер крутит лопасти ветряка, приводя в движение вал электрогенератора. 

Генератор в свою очередь вырабатывает электрическую энергию.

Электрическая энергия

Ветряная электростанция

Преимущества

Недостатки

Геотермальная энергия

Геотермальные электростанции

Преобразуют внутреннее тепло Земли (энергию горячих пароводяных источников) в электричество. 

Энергия Земли

Внутренняя энергия пара

Механическая (кинетическая)

энергия пара

Механическая (кинетическая)

энергия турбины

Электрическая энергия

Геотермальные электростанции

Недостатки

Преимущества

Солнечная электростанция

Солнечная электростанция (СЭС) — инженерное сооружение, служащее преобразованию солнечной радиации в электрическую энергию.

Энергия Солнца

Внутренняя энергия пара

Механическая (кинетическая)

энергия пара

Механическая (кинетическая)

энергия турбины

Электрическая энергия

Солнечная электростанция

Все солнечные электростанции (СЭС)

подразделяют на несколько типов:

• СЭС башенного типа
• СЭС тарельчатого типа
• СЭС, использующие фотобатареи
• СЭС, использующие параболические концентраторы
• Комбинированные СЭС
• Аэростатные солнечные электростанции

Солнечная электростанция

Энергия солнечной радиации может быть преобразована в постоянный электрический ток посредством солнечных батарей - устройств, состоящих из тонких пленок кремния или других полупроводниковых материалов.

Солнечная

электростанция

Преимущества

Недостатки

Всем нам необходимо задуматься над вопросом:

тепловая машина – это добро или зло???

Решение этой проблемы в первую очередь зависит от нас с вами!!!