Please enable JavaScript.
Coggle requires JavaScript to display documents.
Теплові двигуни та охорона здоров'я - Coggle Diagram
Теплові двигуни та охорона здоров'я
Тепловий двигун — теплова машина для перетворення теплової енергії в механічну роботу. Для виконання двигуном роботи необхідно створити різницю тисків між обома сторонами поршня двигуна чи лопастей турбіни. Процеси, що відбуваються при роботі теплового двигуна описуються законами термодинаміки.
Термодинаміка — розділ класичної фізики, що вивчає найбільш загальні властивості макроскопічних систем і способи передачі і перетворення енергії в таких системах.
Перший закон термодинаміки:
Зміна ΔU внутрішньої енершії системи під час її переходу з одного стану в інший дорівнює сумі роботи зовнішніх сил A' і кількості теплоти, що передається системі Q:
ΔU = A' + Q.
Кількість теплоти Q, що передається системі, витрачається на зміну її внутрішньої енергії U і на виконання системою роботи над зовнішніми тілами.Q = ΔU + A
Якщо термодинамічною системою є ідеальний газ і його об'єм не змінюється, (ізохорний процес), то A' = 0, а зміна внутрішньої енергії дорівнюватиме кількості теплоти
В ізотермічному процесі теплоємність газу (питома, молярна) рівна або +∞ , або -∞
Ізобарний процес. Кількість теплоти Q, передана газу за сталого тиску, витрачається на зміну його внутрішньої енергії і на виконання ним роботи над зовнішніми тілами
Адіабатний процес - процес, що відбувається в теплоізольованій системі (немає обміну енергією із зовнішніми тілами). При цьому Q = 0 і змінити внутрішню енергію системи можна лише за рахунок виконання над нею роботи: ΔU = A
Усі процеси в природі необоротні. Напрям можливих енергетичних перетворень вказує другий закон термодинаміки. Він підтверджує необоротність процесів в природі і був сформульований на основі дослідних фактів Клаузіусом: неможливо перевести теплоту від більш холодної системи до більш гарячої, якщо не відбувається інших одночасних змін в обох системах або тілах, які їх оточують.
Процес теплообміну при кінцевій різниці температур є необоротним.
Процеси, в ході яких система весь час залишається в стані рівноваги, називаються квазістатичними. Всі квазістатичні процеси оборотні. Всі оборотні процеси є квазістатичними.
Англійський фізик У. Кельвін дав в 1851 р. наступне формулювання другого закону:
У тепловій машині, що циклічно діє, неможливий процес, єдиним результатом якого було б перетворення в механічну роботу всієї кількості теплоти, отриманої від єдиного теплового резервуару.
Німецький фізик Р. Клаузіус дав інше формулювання другого закону термодинаміки:
Неможливий процес, єдиним результатом якого була б передача енергії шляхом теплообміну від тіла з низькою температурою до тіла з вищою температурою.
Коефіцієнт корисної дії n двигуна - фізична величина , яка характеризує економічність теплового двигуна і дорівнює відношенню роботи , виконуваної двигуном за цикл , до кількості теплоти, одержуваної від нагрівника.
Холодильний пристрій - це пристрій циклічної дії , який підтримує в холодильній камері температуру нижчу , ніж температура довкілля.
Фізична величина , яка характеризує ефективність роботи холодильного пристрою і дорівнює відношенню кількості теплоти , забраної за цикл від холодильної камери , до роботи зовнішніх сил,називається холодильним коефіцієнтом пристрою.
Шкідливі викиди, що утворюються в результаті роботи теплових двигунів,впливають на організм людини.
Діоксид вуглецю діє на шкіру і слизові оболонки. Оксид вуглецю при вдиханні зв'язується з гемоглобіном крові, витісняючи з неї кисень , у результаті настає кисневе голодування , що позначається насамперед на центральній нервовій системі.
Оксид вуглецю може зумовити появу хвороби серця - стенокардії.
У разі фотохімічного смогу запалюються очі, слизові оболонки горла й носа, відзначаються симптомі ядухи , загострення легеневих і нервових захворювань.