Номер 5, страница 114 - гдз по физике 10 класс учебник Закирова, Аширов

5. Какие тепловые двигатели вам известны?

Тепловой двигатель — это устройство, которое преобразует тепловую энергию, получаемую от сгорания топлива или иного источника тепла, в механическую работу. Все тепловые двигатели можно разделить на две большие группы в зависимости от того, где происходит сгорание топлива.

Двигатели внутреннего сгорания (ДВС)

В этих двигателях топливо сгорает непосредственно внутри рабочей камеры (например, внутри цилиндра). Выделившаяся энергия толкает поршень или вращает лопатки турбины. Это наиболее распространенный тип двигателей.

К ним относятся:

Поршневые двигатели: это бензиновые двигатели (работающие по циклу Отто) и дизельные двигатели (работающие по циклу Дизеля), которые устанавливаются в подавляющем большинстве автомобилей, а также во многих других машинах. Сюда же можно отнести роторные двигатели (например, двигатель Ванкеля).

Газотурбинные двигатели: в них сжатый воздух смешивается с топливом и сгорает, а раскаленные газы, расширяясь, вращают турбину. Такие двигатели используются в авиации (турбовинтовые и турбовальные), на электростанциях, газоперекачивающих станциях и на морских судах.

Реактивные двигатели: являются разновидностью газотурбинного двигателя. Их основная задача — создание реактивной тяги за счет выброса с большой скоростью струи горячих газов. Применяются в самолетах и ракетах.

Двигатели внешнего сгорания

В этих двигателях топливо сгорает вне двигателя, а тепло передается рабочему телу (например, воде, воздуху или другому газу) через стенку теплообменника. Нагретое рабочее тело расширяется и совершает работу.

К ним относятся:

Паровая машина: исторически первый широко используемый тепловой двигатель. Вода нагревается в котле, превращается в пар, который под давлением двигает поршень. Паровые машины приводили в движение паровозы, пароходы и станки на фабриках в XIX-XX веках.

Паровая турбина: более современная и эффективная версия парового двигателя. Перегретый пар под высоким давлением подается на лопатки турбины, заставляя ее вращаться с большой скоростью. Паровые турбины являются основой большинства тепловых и атомных электростанций.

Двигатель Стирлинга: работает за счет периодического нагрева и охлаждения рабочего тела (обычно газа, как гелий или водород) в замкнутом объеме. Преимуществом является возможность использования любого источника тепла (от сгорания топлива до солнечной энергии), высокая экологичность и бесшумность. Однако из-за конструктивной сложности они пока не получили столь широкого распространения.

Ответ: Существуют две основные группы тепловых двигателей: двигатели внутреннего сгорания, в которых топливо сгорает внутри (например, поршневые, газотурбинные, реактивные), и двигатели внешнего сгорания, где источник тепла находится снаружи (например, паровая машина, паровая турбина, двигатель Стирлинга).