Номер 8.2, страница 45 - гдз по физике 8 класс задачник Генденштейн, Кирик

Тепловые явления. 8. Тепловые двигатели - номер 8.2, страница 45.

Условие.

8.2. Какие превращения энергии происходят в тепловых двигателях?

Решение.

8.2. Какие превращения энергии происходят в тепловых двигателях?

Тепловой двигатель — это устройство, предназначенное для преобразования тепловой энергии в механическую работу. Этот процесс включает в себя несколько последовательных этапов превращения энергии.

1. Высвобождение энергии. В подавляющем большинстве тепловых двигателей (например, в двигателях внутреннего сгорания, паровых турбинах) источником энергии служит топливо (бензин, уголь, газ). При сгорании топлива происходит первое преобразование: химическая энергия, запасённая в молекулярных связях топлива, превращается во внутреннюю (тепловую) энергию продуктов сгорания. В результате образуются горячие газы, обладающие высокой температурой и давлением.

2. Совершение работы. Полученная тепловая энергия передаётся рабочему телу двигателя (например, газовоздушной смеси в цилиндре или водяному пару в турбине), что приводит к значительному увеличению его внутренней энергии. Под действием высокого давления рабочее тело расширяется и совершает механическую работу: толкает поршень, вращает вал турбины и т.д. На этом этапе происходит основное для теплового двигателя преобразование: внутренняя энергия рабочего тела преобразуется в механическую энергию (работу).

3. Отвод тепла. Согласно второму началу термодинамики, для непрерывной работы двигателя в циклическом режиме невозможно преобразовать всю полученную от нагревателя теплоту в работу. Часть тепловой энергии рабочее тело должно отдать более холодному телу — холодильнику (обычно это окружающая среда). Эта энергия представляет собой неизбежные тепловые потери. После отдачи тепла рабочее тело возвращается в исходное состояние, и цикл может повториться.

Таким образом, полная цепь превращений энергии в тепловом двигателе выглядит так:
Химическая энергия топлива $\rightarrow$ Внутренняя энергия рабочего тела $\rightarrow$ Механическая работа + Тепловая энергия, отданная холодильнику.

Ответ: В тепловых двигателях внутренняя энергия, полученная при сгорании топлива, преобразуется в механическую работу, при этом часть тепловой энергии неизбежно передается окружающей среде (холодильнику).