Номер 4, страница 72 - гдз по физике 8 класс учебник Кронгарт, Насохова

4. Перечислите факторы, влияющие на потери энергии в тепловом двигателе?

4. Потери энергии в тепловом двигателе обусловлены как фундаментальными законами термодинамики, так и практическими несовершенствами конструкции. Основные факторы, влияющие на эти потери, можно разделить на несколько групп:

1. Термодинамические потери:

Это принципиально неустранимые потери, вытекающие из второго закона термодинамики. Любой тепловой двигатель работает по циклу, забирая теплоту $Q_{нагр}$ от горячего источника (нагревателя) и отдавая часть этой теплоты $Q_{хол}$ холодному источнику (холодильнику). Полезную работу совершает только разница этих теплот. Таким образом, значительная часть энергии неизбежно теряется, уходя в окружающую среду вместе с теплотой, отданной холодильнику. Даже для идеального двигателя Карно КПД ограничен разностью температур нагревателя и холодильника. Потери с горячими выхлопными газами являются основной составляющей этих термодинамических потерь.

2. Механические потери:

Эти потери связаны с преодолением сил трения между движущимися частями двигателя: в поршневой группе (поршень-цилиндр), в коленчатом и газораспределительном механизмах, в подшипниках. Энергия, затраченная на преодоление трения, преобразуется в теплоту и рассеивается, не совершая полезной работы.

3. Тепловые потери:

Это потери тепла через стенки цилиндров, головку блока и поршень в систему охлаждения и окружающую среду. Тепло от горячих газов передается деталям двигателя и отводится, чтобы избежать их перегрева и разрушения. Эта отводимая теплота не участвует в совершении работы.

4. Химические потери:

Связаны с неполным сгоранием топлива. Если топливо сгорает не полностью, часть его химической энергии не преобразуется в тепловую и выбрасывается вместе с выхлопными газами в виде несгоревших углеводородов (CH), угарного газа (CO) и сажи (C).

5. Насосные потери и затраты на привод вспомогательных агрегатов:

В двигателях внутреннего сгорания часть работы тратится на процессы впуска свежего заряда и выпуска отработавших газов. Кроме того, часть вырабатываемой двигателем мощности расходуется на привод вспомогательных систем: масляного и водяного насосов, генератора, вентилятора системы охлаждения и т.д.

Ответ: Факторы, влияющие на потери энергии в тепловом двигателе: термодинамические потери с отводимой холодильнику теплотой (включая тепло выхлопных газов), механические потери на трение, тепловые потери через стенки цилиндров, химические потери из-за неполного сгорания топлива, а также затраты энергии на привод вспомогательных систем.