Номер 8.7, страница 46 - гдз по физике 8 класс задачник Генденштейн, Кирик

Тепловые явления. 8. Тепловые двигатели - номер 8.7, страница 46.

Условие.

8.7. Первый универсальный тепловой двигатель изобрел российский инженер И. И. Ползунов. Какие превращения энергии происходили в этом двигателе?

Решение.

Решение

Тепловой двигатель, созданный И. И. Ползуновым, представляет собой паровую машину. Принцип действия любого теплового двигателя основан на преобразовании внутренней энергии рабочего тела (в данном случае водяного пара) в механическую работу. Рассмотрим цепочку преобразований энергии, которые происходили в этом двигателе.

1. Преобразование химической энергии в тепловую. В топке парового котла сжигалось топливо (например, дрова или уголь). В топливе запасена химическая энергия. В ходе реакции горения (окисления) эта химическая энергия высвобождалась и превращалась в тепловую энергию, то есть в теплоту, которая нагревала котёл и окружающие газы.

2. Преобразование тепловой энергии во внутреннюю энергию пара. Теплота от сгоревшего топлива передавалась воде, находящейся в котле. В результате вода нагревалась до температуры кипения и превращалась в водяной пар. Этот процесс сопровождается увеличением внутренней энергии вещества. Таким образом, тепловая энергия от сгорания топлива переходила во внутреннюю энергию водяного пара.

3. Преобразование внутренней энергии пара в механическую энергию. Нагретый пар под высоким давлением поступал в цилиндры двигателя. Там он расширялся и давил на поршни, заставляя их двигаться. При расширении пар совершал механическую работу, и его внутренняя энергия уменьшалась. Эта убыль внутренней энергии и превращалась в механическую энергию (кинетическую энергию) движущихся поршней и связанных с ними механизмов. В машине Ползунова эта механическая энергия использовалась для привода воздуходувных мехов на заводе.

Таким образом, общая последовательность преобразований энергии в двигателе Ползунова следующая: химическая энергия топлива → тепловая энергия → внутренняя энергия пара → механическая энергия.

Ответ: В двигателе И. И. Ползунова происходила следующая цепь превращений энергии: химическая энергия топлива при сгорании преобразовывалась в тепловую энергию, которая затем сообщалась воде и переходила во внутреннюю энергию водяного пара. В свою очередь, внутренняя энергия пара при его расширении в цилиндрах машины преобразовывалась в механическую энергию (механическую работу) движущихся частей двигателя.