Номер 8.22, страница 47 - гдз по физике 8 класс задачник Генденштейн, Кирик

Тепловые явления. 8. Тепловые двигатели - номер 8.22, страница 47.

Условие.

8.22. Для чего топливо в цилиндры двигателя внутреннего сгорания подается в распыленном состоянии?

Решение.

Решение

Подача топлива в цилиндры двигателя внутреннего сгорания (ДВС) в распыленном состоянии (в виде аэрозоля из мельчайших капель) необходима для максимально эффективного сгорания. Это достигается благодаря нескольким ключевым физическим процессам:

1. Многократное увеличение площади поверхности. Процесс горения является химической реакцией, которая происходит на поверхности контакта топлива с кислородом воздуха. Распыление одного и того же объема топлива на миллионы микроскопических капель колоссально увеличивает общую площадь этой поверхности. Чем больше площадь контакта, тем быстрее и интенсивнее может протекать реакция горения.

2. Ускорение испарения. В ДВС горит не жидкое топливо, а его пары, смешанные с воздухом. У мелких капель очень большое отношение площади поверхности к объему, что способствует их практически мгновенному испарению в горячем сжатом воздухе внутри цилиндра. Это позволяет быстро приготовить горючую смесь.

3. Улучшение смесеобразования. Для полного сгорания необходимо, чтобы топливо и воздух были смешаны равномерно (гомогенно) и в правильной пропорции. Облако топливного аэрозоля легко и однородно смешивается с воздухом, заполняющим цилиндр, в отличие от струи или крупных капель, которые сгорали бы неравномерно.

Совокупность этих факторов обеспечивает быстрое, полное и равномерное сгорание топливовоздушной смеси. Это, в свою очередь, приводит к повышению мощности и коэффициента полезного действия (КПД) двигателя, а также к значительному снижению выбросов вредных веществ (таких как угарный газ и несгоревшие углеводороды), образующихся при неполном сгорании топлива.

Ответ:

Топливо подается в цилиндры ДВС в распыленном состоянии для того, чтобы максимально увеличить площадь его контакта с воздухом. Это обеспечивает очень быстрое испарение топлива и создание однородной топливовоздушной смеси. В результате процесс сгорания становится более полным, быстрым и эффективным, что увеличивает мощность двигателя, повышает его экономичность и снижает токсичность выхлопных газов.