Номер 2, страница 115, часть 1 - гдз по физике 8 класс учебник Белага, Воронцова

Часть 1. Глава 3. Тепловые двигатели. Параграф 28. Принципы работы тепловых двигателей. Коэффициент полезного действия теплового двигателя. Вопросы и задания - номер 2, страница 115.

Условие.

2. Какие виды двигателей существуют?

Решение.

Двигатель — это устройство, преобразующее какой-либо вид энергии в механическую работу. Существует множество видов двигателей, которые классифицируются по источнику энергии и принципу действия.

Двигатели внутреннего сгорания (ДВС)

В этих двигателях топливо сгорает непосредственно в рабочей камере (цилиндре), а образующиеся газы, расширяясь, приводят в движение поршень или ротор. Это самый распространенный тип тепловых двигателей.

• Поршневые ДВС: Наиболее известный тип, где энергия сгорания топлива преобразуется во вращательное движение коленчатого вала через кривошипно-шатунный механизм. Делятся по типу топлива и способу воспламенения на бензиновые (с искровым зажиганием) и дизельные (с воспламенением от сжатия).
• Роторно-поршневые двигатели (двигатель Ванкеля): В них вращается трехгранный ротор, выполняющий функции поршня, газораспределительного механизма и коленчатого вала.
• Газотурбинные двигатели: Энергия сжатых и нагретых газов преобразуется в работу на валу турбины. Используются в авиации, на судах и электростанциях.

Ответ: ДВС преобразуют химическую энергию топлива в механическую работу путем сжигания топлива внутри двигателя; широко применяются в автомобилях, кораблях и некоторой авиации.

Двигатели внешнего сгорания

В двигателях этого типа источник тепла (сгорание топлива, ядерная реакция и т.д.) находится вне рабочего тела двигателя. Рабочее тело (например, вода, пар, газ) нагревается и, расширяясь, совершает работу.

• Паровая машина: Исторически первый двигатель, использующий энергию водяного пара для приведения в движение поршня.
• Паровая турбина: Энергия пара вращает лопатки ротора турбины. Являются основой большинства современных тепловых и атомных электростанций.
• Двигатель Стирлинга: Работает за счет периодического нагрева и охлаждения рабочего тела (газа) в замкнутом объеме. Отличается высокой экологичностью и возможностью работать от любого источника тепла.

Ответ: Двигатели внешнего сгорания используют внешний источник тепла для нагрева рабочего тела; применяются на электростанциях (паровые турбины) и в специфических установках (двигатель Стирлинга).

Электрические двигатели

Преобразуют электрическую энергию в механическую. Они обладают высоким КПД, экологичностью и простотой конструкции.

• Двигатели постоянного тока (ДПТ): Работают от источника постоянного напряжения.
• Двигатели переменного тока: Работают от сети переменного тока. Бывают синхронными (частота вращения ротора равна частоте вращения магнитного поля) и асинхронными (частота вращения ротора меньше). Асинхронные двигатели наиболее распространены в промышленности.

Ответ: Электродвигатели преобразуют электрическую энергию в механическую; широко используются в бытовой технике, промышленности, на транспорте (электромобили, поезда).

Реактивные двигатели

Создают тягу за счет отбрасывания массы рабочего тела (реактивной струи). Принцип их действия основан на третьем законе Ньютона.

• Воздушно-реактивные двигатели (ВРД): Используют в качестве окислителя кислород из атмосферного воздуха. К ним относятся турбореактивные, турбовентиляторные, турбовинтовые и прямоточные двигатели. Применяются в основном в авиации.
• Ракетные двигатели: Несут все компоненты топлива (и горючее, и окислитель) на борту, поэтому могут работать в безвоздушном пространстве (космосе). Делятся на жидкостные и твердотопливные.

Ответ: Реактивные двигатели создают тягу путем выброса струи газа; используются для приведения в движение самолетов и космических аппаратов.

Другие типы двигателей

Существуют и другие, более экзотические или узкоспециализированные виды двигателей.

• Пневматические и гидравлические двигатели: Преобразуют энергию сжатого воздуха или жидкости в механическую работу.
• Ионные двигатели: Тип электрического ракетного двигателя, создающий тягу путем разгона ионов рабочего тела в электрическом поле. Используются для коррекции орбит спутников и в межпланетных миссиях.

Ответ: Существуют специализированные двигатели, такие как гидравлические, пневматические и ионные, применяемые в промышленности и космонавтике.