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::

Функции и цели обучения математическому моделированию в школе
Терешин Н. А. выделяет следующие дидактические функции ма­тематического моделирования: Познавательная функция. Методической целью этой функции является формирование познавательного образа изучаемого объек­та. Это формирование происходит постоянно при переходе от просто­го к сложному. Здесь мысль уч ...

Воспитательное и оздоровительное значение проведения прогулки детей на свежем воздухе в старшей группе детского сада
Занятия на свежем воздухе расширяют знания детей о природных и погодных явлениях, помогают установить причинные связи между этими явлениями, что, в свою очередь, влияет на развитие мышления и речи (умение объяснить и сформулировать свои представления). Привлечение детей к подготовке необходимых для ...

Значение лабораторных работ
Перед биологическим образованием поставлена задача повышения качества усвоения знаний, привития учащимся умений самостоятельно пополнять и углублять знания, формирования умений и навыков использования знаний в учебной работе, на практике, в жизни. Решению этих задач во многом способствует рациональ ...