Практическое использование простейших механизмов и тепловых двигателей

Первая паровая машина В 1770г. французский инженер Ж. Кюньо построил самодвижущуюся тележку, приводимую в движение паром, которая была первым (паровым) автомобилем. Первая универсальная паровая машина была построена английским изобретателем Джеймсом Уаттом. При поддержке крупного промышленника Болтона за десять лет в период с 1775 по 1785г. фирма Уатта построила 66 паровых машин: из них 22 для медных рудников, 17 для металлургических заводов,7 для водопроводов, 5 для каменноугольных шахт и 2 для текстильных фабрик. Изобретение паровой машины сыграло огромную роль в переходе к машинному производству. Недаром на памятнике Уатту написано: "Увеличил власть человека над природой". Первый паровоз был сконструирован в 1803 г. английским изобретателем Ричардом Тревитиком. Он назывался "Поймай меня, кто может!" И развивал скорость до 30 км/час.

Тепловые двигатели Машины, производящие механическую работу в результате обмена теплотой с окружающими телами, называются тепловыми двигателями. Во всех типах таких двигателей непрерывное или периодически повторяющееся получение работы возможно только в том случае, когда совершающая работу машина не только получает тепло от какого-то тела (нагревателя), но и отдает часть тепла другому телу (охладителю).

Цикл Карно́ идеальный термодинамический цикл. Тепловая машина Карно, работающая по этому циклу, обладает максимальным КПД из всех машин, у которых максимальная и минимальная температуры осуществляемого цикла совпадают соответственно с максимальной и минимальной температурами цикла Карно. Цикл Карно назван в честь французского физика Сади Карно, который впервые его исследовал в 1824 году.

Двигатель внутреннего сгорания Двигатель внутреннего сгорания был изобретен в 1860 г. французским механиком Э. Ленуаром. Свое название он получил из-за того, что топливо в нем сжигалось не снаружи, а внутри цилиндра двигателя. Аппарат Ленуара имел несовершенную конструкцию, низкий КПД (около3%) и через несколько лет был вытеснен более совершенными двигателями. Наибольшее распространение среди них получил четырех тактовый двигатель внутреннего сгорания, сконструированный в 1878 г. немецким изобретателем Н.Отто. Каждый рабочий цикл этого двигателя включал в себя четыре такта: впуск горючей смеси, ее сжатие, рабочий ход и выпуск продуктов сгорания. Отсюда и название двигателя - четырехтактовый. Изобретение двигателя внутреннего сгорания сыграло огромную роль в автомобилестроении. Первый автомобиль с бензиновым двигателем внутреннего сгорания был создан в 1886 г. Г.Даймлером. Одновременно с этим Даймлер запатентовал установку своего двигателя на моторной лодке и мотоцикле. В том же году, но чуть позже появился трехколесный автомобиль К. Бенца. Последующие годы явились началом промышленного производства автомобилей.

Двигатель внутреннего сгорания. В наше время чаще встречается автомобильный транспорт, который работаетна тепловом двигателе внутреннего сгорания, работающем на жидкомтопливе. Рабочий цикл в двигателе происходит за четыре хода поршня, зачетыре такта. Поэтому такой двигатель и называется четырёхтактным. Циклдвигателя состоит из следующих четырёх тактов: 1.впуск, 2.сжатие,3.рабочий ход, 4.выпуск. Для усиления мощности и лучшей системы обеспеченности равномерностивращения вала, используют 4,8 и более цилиндровых двигателей. Особенномощные двигатели на теплоходах, тепловозах и др. Паровая турбина.В современной технике так же широко применяют и другой тип тепловогодвигателя. В нём пар или нагретый до высокой температуры газ вращает валдвигателя без помощи поршня, шатуна и коленчатого вала. Такие двигателиназывают турбинами.В современных турбинах, для увеличения мощности применяют не один, анесколько дисков, насажанных на общий вал. Турбины применяют на тепловыхэлектростанциях и на кораблях. Двигатель внутреннего сгорания. В наше время чаще встречается автомобильный транспорт, который работаетна тепловом двигателе внутреннего сгорания, работающем на жидкомтопливе. Рабочий цикл в двигателе происходит за четыре хода поршня, зачетыре такта. Поэтому такой двигатель и называется четырёхтактным. Циклдвигателя состоит из следующих четырёх тактов: 1.впуск, 2.сжатие,3.рабочий ход, 4.выпуск. Для усиления мощности и лучшей системы обеспеченности равномерностивращения вала, используют 4,8 и более цилиндровых двигателей. Особенномощные двигатели на теплоходах, тепловозах и др. Паровая турбина.В современной технике так же широко применяют и другой тип тепловогодвигателя. В нём пар или нагретый до высокой температуры газ вращает валдвигателя без помощи поршня, шатуна и коленчатого вала. Такие двигателиназывают турбинами.В современных турбинах, для увеличения мощности применяют не один, анесколько дисков, насажанных на общий вал. Турбины применяют на тепловыхэлектростанциях и на кораблях.

Ещё в давние времена люди старались использовать энергию топлива дляпревращения её в механическую. В XVII в. был изобретён тепловойдвигатель, который в последующие годы был усовершенствован, но идея осталась той же. Во всех двигателях энергия топлива переходит сначала вэнергию газа или пара, а газ (пар) расширяясь, совершает работу охлаждается, а часть его внутренней энергии при этом превращается в механическую энергию. К сожалению, коэффициент полезного действия невысок. К тепловым двигателям относятся: паровая машина, двигатель внутреннегосгорания, паровая и газовая турбины, реактивный двигатель. Их топливомявляется твёрдое и жидкое топливо, солнечная и атомная энергии. Ещё в давние времена люди старались использовать энергию топлива дляпревращения её в механическую. В XVII в. был изобретён тепловойдвигатель, который в последующие годы был усовершенствован, но идея осталась той же. Во всех двигателях энергия топлива переходит сначала вэнергию газа или пара, а газ (пар) расширяясь, совершает работу охлаждается, а часть его внутренней энергии при этом превращается в механическую энергию. К сожалению, коэффициент полезного действия невысок. К тепловым двигателям относятся: паровая машина, двигатель внутреннегосгорания, паровая и газовая турбины, реактивный двигатель. Их топливомявляется твёрдое и жидкое топливо, солнечная и атомная энергии.

попытки создания вечного двигателя!

Вечный двигатель первого рода двигатель (воображаемая машина), способный бесконечно совершать работу без затрат топлива или других энергетических ресурсов. Их существование противоречит первому началу термодинамики. Согласно закону сохранения энергии, все попытки создать такой двигатель обречены на провал. Схема магнитного перпетуум мобиле. Схематическое изображение магнитного перпетуум мобиле, который подвергся критике Джона Уилкинса.

Вечный двигатель второго рода воображаемая машина, которая будучи пущена в ход, превращала бы в работу всё тепло, извлекаемое из окружающих тел (см. Демон Максвелла). Они противоречат второму закону термодинамики. Согласно Второму началу термодинамики, все попытки создать такой двигатель обречены на провал. Схема самодвижущегося механического колеса. Схема самодвижущегося механического колеса, которое использовал в своих вечных часах механик и часовых дел мастер Давид Роберт Гайзер из Шо-де-Фона (1817 г.).

Закон сохранения энергии фундаментальный закон природы, заключающийся в том, что энергия изолированной (замкнутой) системы сохраняется во времени. Другими словами, энергия не может возникнуть из ничего и не может исчезнуть в никуда, она может только переходить из одной формы в другую.

Подготовила Группа IV