So sánh hiệu suất động cơ nhiệt

Bài 2 (trang 307 sgk Vật Lý 10 nâng cao): Một động cơ nhiệt làm việc sau một thời gian thì tác nhân đã nhận từ nguồn nóng nhiệt lượng Q1 = 1,5.106J, truyền cho nguồn lạnh nhiệt lượng Q’2 = 1,2.106J. Hãy tính hiệu suất thực của động cơ nhiệt này và so sánh nó với hiệu suất cực đại nếu nhiệt độ của nguồn nóng và nguồn lạnh lần lượt là 250oC và 30oC.

Lời giải:

Quảng cáo

Quảng cáo

Các bài giải Lý 10 nâng cao bài 60 chương 8 khác:

Trả lời câu hỏi C giữa bài

  • Bài C1 (trang 302 sgk Vật Lí 10 nâng cao): Hiệu suất của động cơ nhiệt có thể lớn hơn...
  • Bài C2 (trang 302 sgk Vật Lí 10 nâng cao): Máy điều hòa nhiệt độ có phải là một máy...
  • Bài C3 (trang 303 sgk Vật Lí 10 nâng cao): Hiệu năng của máy lạnh có thể lớn hơn...

Trả lời Câu hỏi (trang 307)

  • Câu 1 (trang 307 sgk Vật Lí 10 nâng cao): Động cơ nhiệt là gì? Vẽ và giải thích...
  • Câu 2 (trang 307 sgk Vật Lí 10 nâng cao): Máy lạnh là gì? Vẽ sơ đồ nguyên tắc...
  • Câu 3 (trang 307 sgk Vật Lí 10 nâng cao): Nêu định nghĩa hiệu suất của động cơ nhiệt...
  • Câu 4 (trang 307 sgk Vật Lí 10 nâng cao): Nêu định nghĩa hiệu năng của máy lạnh...
  • Câu 5 (trang 307 sgk Vật Lí 10 nâng cao): Hãy cho biết ý nghĩa của định lí Các-nô...
  • Câu 6 (trang 307 sgk Vật Lí 10 nâng cao): Nguyên lí II nhiệt động lực học liên quan...

Giải Bài tập (trang 307)

  • Bài 1 (trang 307 sgk Vật Lí 10 nâng cao): Chuyển động nào dưới đây không cần đến sự...
  • Bài 2 (trang 307 sgk Vật Lí 10 nâng cao): Một động cơ nhiệt làm việc sau một thời gian...
  • Bài 3 (trang 307 sgk Vật Lí 10 nâng cao): Ở một động cơ nhiệt, nhiệt độ của nguồn nóng...
  • Bài 4 (trang 307 sgk Vật Lí 10 nâng cao): Để giữ nhiệt độ trong phòng ở 20oC...
  • Bài 5 (trang 307 sgk Vật Lí 10 nâng cao): Hiệu suất thực của một máy hơi nước...

Đã có lời giải bài tập lớp 10 sách mới:

  • (mới) Giải bài tập Lớp 10 Kết nối tri thức
  • (mới) Giải bài tập Lớp 10 Chân trời sáng tạo
  • (mới) Giải bài tập Lớp 10 Cánh diều
  • So sánh hiệu suất động cơ nhiệt
    Gói luyện thi online hơn 1 triệu câu hỏi đầy đủ các lớp, các môn, có đáp án chi tiết. Chỉ từ 200k!

Săn SALE shopee tháng 12:

  • Đồ dùng học tập giá rẻ
  • Sữa dưỡng thể Vaseline chỉ hơn 40k/chai
  • Tsubaki 199k/3 chai
  • L'Oreal mua 1 tặng 3

ĐỀ THI, GIÁO ÁN, GÓI THI ONLINE DÀNH CHO GIÁO VIÊN VÀ PHỤ HUYNH LỚP 10

Bộ giáo án, bài giảng powerpoint, đề thi dành cho giáo viên và gia sư dành cho phụ huynh tại https://tailieugiaovien.com.vn/ . Hỗ trợ zalo VietJack Official

Tổng đài hỗ trợ đăng ký : 084 283 45 85

Đã có app VietJack trên điện thoại, giải bài tập SGK, SBT Soạn văn, Văn mẫu, Thi online, Bài giảng....miễn phí. Tải ngay ứng dụng trên Android và iOS.

So sánh hiệu suất động cơ nhiệt

So sánh hiệu suất động cơ nhiệt

Theo dõi chúng tôi miễn phí trên mạng xã hội facebook và youtube:

Nếu thấy hay, hãy động viên và chia sẻ nhé! Các bình luận không phù hợp với nội quy bình luận trang web sẽ bị cấm bình luận vĩnh viễn.

Động cơ đốt trong là động cơ nhiệt mà quá trình cháy được tiến hành bên trong cylinder và sản phẩm cháy được thải ra môi trường. Đây là chu trình biến đổi nhiệt thành công.

Hiện nay động cơ đốt trong được sử dụng nhiều trong sản xuất và sinh hoạt như dùng làm động cơ cho ô tô, máy kéo, xe lửa, máy phát điện, ...

Môi chất làm việc trong động cơ đốt trong lúc đầu là không khí và nhiên liệu, sau đó là sản phẩm cháy của hỗn hợp không khí và nhiên liệu.

5.1. Phân loại:

  • Theo nguyên lý làm việc: Động cơ đốt trong piston: Làm việc sinh công theo chu kỳ. Động cơ đốt trong turbine: Làm việc sinh công liên tục.
  • Theo quá trình cấp nhiệt: Chu trình động cơ đốt trong cấp nhiệt đẳng tích. Chu trình động cơ đốt trong cấp nhiệt đẳng áp. Chu trình động cơ đốt trong cấp nhiệt hỗn hợp.

Động cơ đốt trong piston được chia làm 2 loại:

  • 2 thì (2 kỳ).
  • 4 thì (4 kỳ).

Động cơ đốt trong turbine được chia làm 2 loại:

  • Turbine khí sinh công kéo máy phát điện: Cấp nhiệt đẳng áp, cấp nhiệt đẳng tích, có thu hồi nhiệt (hay dùng kèm đuôi hơi).
  • Turbine phản lực: Động cơ phản lực không khí, động cơ phản lực tên lửa.
  • Kỳ sinh công: Quá trình cháy 2-3 là quá trình cháy đẳng tích, đồng thời piston di chuyển từ ĐCT xuống ĐCD do khối khí cháy dãn nở, quá trình dãn nở đoạn nhiệt (đẳng entropy) 3-4.
  • Kỳ xả: Khói cháy (sản phẩm cháy) được đẩy ra ngoài xy lanh theo quá trình xả đẳng tích 4-1.

Các quá trình lặp lại như cũ để thực hiện chu trình mới.

Đây là chu trình động cơ đốt trong chạy xăng hay còn gọi là động cơ cháy cưỡng bức nhờ bougie đánh lửa.

Hình 5: Đồ thị p-v và T-s của chu trình động cơ đốt trong piston cấp nhiệt đẳng tích

q 2

ds=

4

3 q 1

v

p

1

2

dv=

4

3

s

T

2

1

  • Đồ thị:

1k

2

1 1

2 v

v T

T  

   

  • Quá trình 1-2 có dq = 0  T 2 = T 1 .k-

  • Quá trình 2-3 có dv = 0 2

3 2

3 p

p T

T 

T 3 = T 2 . = T 1 ..k-

  34 .T = T 1 1-k  1 .T

1k 1k

4

3 3

4 1 v

v T

T 

  

  

 

 

 

  • Quá trình 3-4 có dq = 0  

5.2. Nhiệt lượng tham gia chu trình:

5.2. Hiệu suất nhiệt của chu trình:

  • Nhiệt lượng nhận được từ nguồn nóng (quá trình cháy 2-3): q 1 = cv.(T 3 – T 2 ) = cv.(T 1 .k-1. – T 1 .k-1) = cv 1 .k-1.( – 1).
  • Nhiệt lượng nhả ra cho nguồn lạnh (quá trình xả 4-1): |q 2 | = cv.(T 4 – T 1 ) = cv.(T 1 . – T 1 ) = cv 1 .( – 1).

t 1k

1
1  

)1.(.T

)1.(T

1

q

q

1 1k

1v

1v 1

2 t

 



5. Chu trình động cơ đốt trong piston cấp nhiệt

đẳng áp (Diesel – 1897)

Để tăng tỷ số nén ε, ta thực hiện quá trình nén chỉ nén không khí và phun nhiên liệu (diesel oil – DO, fuel oil – FO) vào cylinder cuối quá trình nén, nhiên liệu sẽ tự bốc cháy và khí cháy dãn nở sinh công.

5.3. Chu trình lý thuyết, đồ thị:

  • Chu trình lý thuyết:
  • Kỳ hút: Tương tự chu trình Otto.
  • Kỳ nén: Quá trình nén đoạn nhiệt (đẳng entropy) 1-2.
  • Kỳ sinh công: Quá trình cháy đẳng áp 2-3, quá trình dãn nở đoạn nhiệt (đẳng entropy) 3-4.
  • Kỳ xả: Quá trình đẳng tích 4-1.

Các quá trình lặp lại như cũ để thực hiện chu trình mới. 13

  • Đồ thị:

Hình 5: Đồ thị p-v và T-s của chu trình động cơ đốt trong piston cấp nhiệt đẳng áp

3

q 2

ds= 4

q 1

v

p

1

2

dv=

dp=

4

3

s

T

2

1

1 2

vv T 2 = T 1 .k-

  • Quá trình 1-2 có ds = 0 

  • Quá trình 4-1 có v 4 = v 1

k 1-k 1

1-k 1-k

14  .T. .T = T  

11

1

2 2

3

1

4

3 3

4

 

####### 

####### 

####### 

####### 

####### 

#######  

####### 

####### 

####### 

####### 

####### 

####### 

#######  

####### 

####### 

####### 

####### 

####### 

####### 

kk k

####### v

####### v

####### .

####### v

####### v

####### v

####### v

####### T

####### T



#######  

2

3 2

3 v

v T

T

T 3 = T 1 .k-1.

  • Quá trình 2-3 có dp = 0 

5.3. Nhiệt lượng tham gia chu trình:

q 1 = cp.(T 3 – T 2 ) = cp.(T 1 .k-1. – T 1 .k-1).q 1 = cp 1 .k-1.( – 1).|q 2 | = cv.(T 4 – T 1 ) = cv.(T 1 .k – T 1 ).|q 2 | = cv 1 .(k– 1).

  • Nhiệt lượng cấp cho quá trình (quá trình cháy 2-3):
  • Nhiệt lượng nhả ra cho môi trường xung quanh (quá trình xả 4-1) :

Ví dụ 2. Chu trình động cơ đốt trong piston cấp nhiệt đẳng áp,

có tỷ số nén , tỷ số dãn nở sớm . Tính hiệu suất nhiệt t của

chu trình.

5. Chu trình động cơ đốt trong cấp nhiệt hỗn hợp

(Trinkler - 1904)

Tỷ số nén  cao làm cho áp suất p 2 cuối kỳ nén cao (75 ÷ 80

kgf/cm 2 ) làm cho bơm dầu cao áp làm việc khó khăn.

Để giảm tỷ số nén  ta thực hiện chu trình cấp nhiệt hỗn

hợp. Quá trình nén chỉ nén không khí, nhiên liệu (DO, FO) được phun vào buồng đốt phụ của xy lanh vào cuối kỳ nén. Các động cơ diesel hiện nay làm việc theo chu trình này.