Параграф 23 Физика 8 класс Пёрышкин | Конспект

Работа газа и пара при расширении

Человек с давних времен создавал различные механизмы и машины для облегчения труда. Одним из важнейших достижений стала разработка тепловых двигателей, которые применяют принцип работы газа и пара при расширении. Для этого используют нагревание жидкостей, в результате чего образуется пар. Проводят опыт с пробиркой, наполненной водой, которую нагревают и закрывают пробкой. Под действием расширяющегося пара пробка вылетает, что демонстрирует передачу внутренней энергии газа в механическую работу.

Принцип работы тепловых двигателей

Принцип работы тепловых двигателей основан на преобразовании внутренней энергии в кинетическую. Для этого внутренняя энергия топлива переходит сначала в тепловую энергию, нагревая воду или другой материал. Далее происходит расширение нагретого пара, который приводит в движение различные механизмы. Важно отметить, что часть энергии при этом теряется в окружающую среду. Преобразование энергии происходит в три этапа: 1) нагревание жидкости, 2) расширение пара и 3) выполнение работы.

Джеймс Уатт и создание теплового двигателя

Значительный вклад в развитие тепловых двигателей внес шотландский инженер Джеймс Уатт. В XVIII веке он разработал и усовершенствовал конструкцию первого теплового двигателя, который превратил тепло в механическую энергию. Изобретение Уатта стало прорывом, позволившим использовать силу пара для приведения в движение машин и механизмов, что стало основой для промышленной революции.

Модели тепловых двигателей

Первый тепловой двигатель был создан в конце XVIII века в России Иваном Ивановичем Ползуновым. Его конструкция значительно упрощала механические процессы, используя расширение пара для создания давления. В дальнейшем Джеймс Уатт улучшил модель, сделав ее более эффективной и пригодной для промышленного применения.