Добавить материал и получить бесплатное свидетельство о публикации в СМИ
Эл. №ФС77-60625 от 20.01.2015
Инфоурок / Физика / Конспекты / Урок по теме: «Тепловые двигатели и охрана окружающей среды»
ВНИМАНИЮ ВСЕХ УЧИТЕЛЕЙ: согласно Федеральному закону № 313-ФЗ все педагоги должны пройти обучение навыкам оказания первой помощи.

Дистанционный курс "Оказание первой помощи детям и взрослым" от проекта "Инфоурок" даёт Вам возможность привести свои знания в соответствие с требованиями закона и получить удостоверение о повышении квалификации установленного образца (180 часов). Начало обучения новой группы: 26 апреля.

Подать заявку на курс
  • Физика

Урок по теме: «Тепловые двигатели и охрана окружающей среды»

Выбранный для просмотра документ Тепловые двигатели.ppt

библиотека
материалов
Тепловые двигатели и охрана окружающей среды
История создания ДВС Год	 Изобретатель	Что создал	Топливо 1682	Готфейль Гюйге...
Смок над г.Усть-Каменогорском
Принцип действия теплового двигателя
Полный цикл двигателя внутреннего сгорания
1-2 - всасывание горючей смеси 2-3 – оба клапана закрыты (сжатие) 3 – взрыв 3...
Устройство двигателя внутреннего сгорания
Бензин Дизельное топливо СО- 0,1- 8% СН- 200- 4000млн NO2- 0- 5000 млн Сажа д...
Ежегодно Поглощает 4000 кг О2 Выбрасывает 800 кг СО 40 кг NO2 200 кг углеводо...
Воздух Вредные вещества в отработанных газах, твердые частицы, поднимаемые с...
Повышение температуры атмосферы Земли Вывод из оборота земель сельскохозяйств...
Озеленение городов, населенных пунктов Уничтожение пустырей Техническое усове...
ЕВРО-2 содержание окиси углерода СО- 4г/кВт-ч, а углеводородов СН- 1г/кВт-ч Е...
«Разум, если даже его притесняют, пренебрегают им, в конечном счете всегда од...
21 1

"Инфоурок" приглашает всех педагогов и детей к участию в самой массовой интернет-олимпиаде «Весна 2017» с рекордно низкой оплатой за одного ученика - всего 45 рублей

В олимпиадах "Инфоурок" лучшие условия для учителей и учеников:

1. невероятно низкий размер орг.взноса — всего 58 рублей, из которых 13 рублей остаётся учителю на компенсацию расходов;
2. подходящие по сложности для большинства учеников задания;
3. призовой фонд 1.000.000 рублей для самых активных учителей;
4. официальные наградные документы для учителей бесплатно(от организатора - ООО "Инфоурок" - имеющего образовательную лицензию и свидетельство СМИ) - при участии от 10 учеников
5. бесплатный доступ ко всем видеоурокам проекта "Инфоурок";
6. легко подать заявку, не нужно отправлять ответы в бумажном виде;
7. родителям всех учеников - благодарственные письма от «Инфоурок».
и многое другое...

Подайте заявку сейчас - https://infourok.ru/konkurs

Описание презентации по отдельным слайдам:

№ слайда 1 Тепловые двигатели и охрана окружающей среды
Описание слайда:

Тепловые двигатели и охрана окружающей среды

№ слайда 2 История создания ДВС Год	 Изобретатель	Что создал	Топливо 1682	Готфейль Гюйге
Описание слайда:

История создания ДВС Год Изобретатель Что создал Топливо 1682 Готфейль Гюйгенс атм. двигатель порох 1790 Ньепсоны атм. двигатель плаун 1794 Стрит атм. двигатель спирт 1820 Сесиль атм. двигатель водород 1860 Ленуар двухтактный дв бензин 1867 Ланген и Отто газовый дв-ль Н2 и О2 1876 Отто 4-х тактный дв. бензин 1890 Дизель дизельный дв. Дизтопливо

№ слайда 3 Смок над г.Усть-Каменогорском
Описание слайда:

Смок над г.Усть-Каменогорском

№ слайда 4
Описание слайда:

№ слайда 5 Принцип действия теплового двигателя
Описание слайда:

Принцип действия теплового двигателя

№ слайда 6
Описание слайда:

№ слайда 7 Полный цикл двигателя внутреннего сгорания
Описание слайда:

Полный цикл двигателя внутреннего сгорания

№ слайда 8 1-2 - всасывание горючей смеси 2-3 – оба клапана закрыты (сжатие) 3 – взрыв 3
Описание слайда:

1-2 - всасывание горючей смеси 2-3 – оба клапана закрыты (сжатие) 3 – взрыв 3-4 – давление скачком повышается 4-5 – рабочий ход 5 – открывается выхлопной клапан, давление резко падает 6-7 – выхлоп 1-2 - всасывание чистого воздуха 2-3 – сжатие воздуха 3-4 – сгорание топлива 4 – прекращение подачи горючего 3-4-5 – рабочий ход 6 – открывается выхлопной клапан 5-6-7 – выхлоп БЕНЗИН ДИЗЕЛЬНОЕ ТОПЛИВО

№ слайда 9 Устройство двигателя внутреннего сгорания
Описание слайда:

Устройство двигателя внутреннего сгорания

№ слайда 10 Бензин Дизельное топливо СО- 0,1- 8% СН- 200- 4000млн NO2- 0- 5000 млн Сажа д
Описание слайда:

Бензин Дизельное топливо СО- 0,1- 8% СН- 200- 4000млн NO2- 0- 5000 млн Сажа до 100мг/м3 Pb- до 60 мг/м3 SO2 – 0-0/003мг/м3 СО- 0,01-0,5% СН- 100-500млн NO2- 500- 5000 млн Сажа – 0 – 20000мг/м3 Pb – 0 мг/м3 SO2 – 0-0,15 мг/м3

№ слайда 11
Описание слайда:

№ слайда 12
Описание слайда:

№ слайда 13 Ежегодно Поглощает 4000 кг О2 Выбрасывает 800 кг СО 40 кг NO2 200 кг углеводо
Описание слайда:

Ежегодно Поглощает 4000 кг О2 Выбрасывает 800 кг СО 40 кг NO2 200 кг углеводородов Всего: 200 различных веществ

№ слайда 14 Воздух Вредные вещества в отработанных газах, твердые частицы, поднимаемые с
Описание слайда:

Воздух Вредные вещества в отработанных газах, твердые частицы, поднимаемые с пылью колесами автомашин. Вода Стоки с автомоек, стоянок, гаражей, АЗС, автодорог. Хлориды, используемые для борьбы с гололедом. Почва Отходы, загрязненные нефтепродуктами, сажевые частицы, образовавшиеся при стирании автошин на дорогах.

№ слайда 15 Повышение температуры атмосферы Земли Вывод из оборота земель сельскохозяйств
Описание слайда:

Повышение температуры атмосферы Земли Вывод из оборота земель сельскохозяйственного назначения Гибель озонового слоя Ухудшение прозрачности атмосферы Шумовые загрязнения Разливы нефти в воды мирового океана Выбросы канцерогенов

№ слайда 16
Описание слайда:

№ слайда 17
Описание слайда:

№ слайда 18 Озеленение городов, населенных пунктов Уничтожение пустырей Техническое усове
Описание слайда:

Озеленение городов, населенных пунктов Уничтожение пустырей Техническое усовершенствование двигателей Переход автотранспорта на электротягу, солнечные батареи искать новое экологически чистое топливо Создание объездных дорог Ужесточить экологические требования к автотранспорту Проведение техосмотра автомобилей 2 раза в год

№ слайда 19 ЕВРО-2 содержание окиси углерода СО- 4г/кВт-ч, а углеводородов СН- 1г/кВт-ч Е
Описание слайда:

ЕВРО-2 содержание окиси углерода СО- 4г/кВт-ч, а углеводородов СН- 1г/кВт-ч ЕВРО-3 содержание окиси углерода СО- 2.1г/кВт-ч, а углеводородов СН- 0.6г/кВт-ч ЕВРО-4 содержание окиси углерода СО- 1.5г/кВт-ч, а углеводородов СН- 0.4г/кВт-ч

№ слайда 20 «Разум, если даже его притесняют, пренебрегают им, в конечном счете всегда од
Описание слайда:

«Разум, если даже его притесняют, пренебрегают им, в конечном счете всегда одерживает верх, ибо жить без него невозможно». Анатоль Франс

№ слайда 21
Описание слайда:

Выбранный для просмотра документ Урок Суд над тепловыми двигателями.doc

библиотека
материалов


Тема урока: «Тепловые двигатели и охрана окружающей среды»


Цель урока: . Повторить физические законы, явления лежащие в принципе работы двигателя внутреннего сгорания и выяснить в чем заключается негативное влияние тепловых двигателей на окружающую среду.

Задачи урока:

Учебная.

1. Обобщить знания учащихся о двигателях внутреннего сгорания.

2. Выделить положительные и отрицательные стороны действия ДВС

Развивающая.

1. Дать возможность учащимся проявить себя, показать свои способности и понимание действительности окружающим. Развитие экологического мышления.

Воспитательная.

1. Воспитание интереса учащихся к предмету.

2. Формирование научного миро­воззрения.

План урока

1. Вступление (вводное слово)

2. Основная часть - «Суд над ДВС».

3. Итог - решение Суда.

Оборудование:

1. Таблицы о работе ДВС.

2. Фотографии разных двигателей, транспортных средств, где они используются.

3. Модель ДВС.

4. ПК

5. Рабочие листы

Ход урока

1. вступительное слово учителя.

Сегодня мы проводим урок на тему: «Тепловые двигатели и охрана окружающей среды».Слайд№1

Цель сегодняшнего занятия рассмотреть, с научной точки зрения работу ДВС – преимущества и его недостатки.

Уроки проведем мы в форме игры «СУД» над двигателем внутреннего сгорания.

2. Основная часть.

СЕКРЕТАРЬ. Встать. Суд идет. .

СУДЬЯ. Судебное заседание считаю открытым

СУДЬЯ. Сегодня слушается дело №1 по обвинению ДВС. Он обвиняется в том, что оказывает губительное действие на окружающую среду вследствие выброса газов в атмосферу. И мы сегодня хотим разобраться в этом вопросе.

СУДЬЯ : Судебное следствие мне помогают вести Государственный обвинитель- Баркова Юлия, адвокат- Ляшенко Наташа

СЕКРЕТАРЬ. Итак, начинаем работу.

СУДЬЯ. Установим личность подсудимого. Вызывается свидетель защиты – историк. Прошу представиться. Суд предупреждает вас, что вы несете ответственность за дачу заведомо ложных показаний.

Историк: Я расскажу об истории создания двигателя внутреннего сгорания. На определенном этапе развития техники стало очевид­ным, что пользоваться теплом огня непосредственно для производ­ства работы лучше, чем затрачивать его на получение пара, а затем использовать тепло пара. Но с самых же первых опытов возникли большие препятствия. Достаточно упомянуть разработки Ж. Гот-фейля (1678-1682) и X. Гюйгенса (1681). Оба ученых предлагали так называемый атмосферный двигатель, у которого поршень подни­мался взрывом пороха вверх и фиксировался. После охлаждения продуктов сгорания под поршнем создавалось разряжение. У дви­гателя Гюйгенса под действием атмосферного давления поршень опускался, совершая полезную работу. У двигателя Готфейля раз­ряжение в подпоршневой полости использовалось для всасывания воды, а после того как поршень переставали удерживать, он, опус­каясь, вытеснял воду. Реализовать эти предложения в то время не представлялось возможным из-за низкого уровня развития техники.





Разработки Папена, Севери, Ползунова,Уатта и др. привели к тому, что к концу XVII

столетия паровая машина стала универ­сальным двигателем, и казалось, замены пару нет.

Представить себе двигатель, работающий не так, как паровая машина, было трудно. Возникло представление, что любое рабочее тело должно обладать свойствами пара и попадать в цилиндр в виде однородной массы с одинаковыми температурой и давлением. Та­ким рабочим телом могли стать продукты сгорания.

Решение задачи использования продуктов сгорания заключа­лось в поиске соответствующего горючего. Очевидно, таких попыток заменить пар было немало, но история сохранила лишь некоторые из них, да и то в очень неполном объеме. Например, работы братьев Ньепсов. Идея замены дефицитного во Франции угля иным топливом витала в воздухе. Братья занимались поисками такого топлива, продукты сгорания которого можно было бы использовать в качестве рабочего тела, подобного пару. В качестве такового они применили ликоподий - семена спорового растения-плауна. Этот чрезвычайно сухой, легкий и легковоспламеняющийся порошок использовался для эффектных вспышек во время театральных представлений. Счи­тать его конкурентом угля было нельзя, урожаи плауна был очень ог­раничен.

Можно считать, что первая официально зарегистрированная попытка создания ДВС была сде­лана почти одновременно с началом работы Ньепсов. В 1794 г. изо­бретатель Роберт Стрит получил в АНГЛИИ патент №1983 на атмосферный двигатель, работающий на продуктах сгорания горючей жидкости (терпентин или спирт). Жидкость наливалась на дно вер­тикального цилиндра, при нагреве испарялась, и ее пары смешива­лись с воздухом. После воспламенения горючей смеси продукты ее сгорания поднимали поршень и совершали работу.

В 1833 г. Вельмант Райт получает в Англии патент № 6526, в котором оговорено охлаждение цилиндров с помощью водяной ру­башки (двигатель двойного действия).

В 1838 г. в Англии выдан патент № 7615, согласно которому газ и воздух предварительно сжимают в отдельных цилиндрах, а смесь перед воспламенением дожимают в рабочем цилиндре. Вос­пламенение должно было производиться в мертвой точке с помо­щью раскаленной губчатой пластины или же пламенем через зо­лотник.

Были предложения использовать водород (1820г , англичанин Сесиль). В 1841 г. Дж. Джонстон получил патент № 8841 на двига­тель, работающий на смеси водорода с кислородом.

На всемирной выставке в Париже в 1867 г. немецкий ком­мерсант Отто представил новый газовый двигатель, созданный в содружестве с инженером Лангеном.

Еще в 1873 г. американец Брайтон пытался использовать керосин. Но керосин плохо испаряется, и Брайтон перешел на бензин. Он же изобрел для своего двигателя первый испарительный карбюратор. Важно, что горение у Брайтона про­исходило при постоянном давлении.

На всемирной выставке в 1893 г. в Чикаго был удостоен выс­шей награды образец двигателя первого русского завода керосино­вых и газовых двигателей, в котором керосин подтекал к испарите­лю самотеком и воспламенялся с помощью металлической тру­бочки.

Первый бензиновый двигатель был построен в России в 1884 г. моряком русского флота Костовичем для дирижабля.

Импульсом для развития бензиновых двигателей послужило стремление использовать их на автомобиле. Решающий вклад в создание этих двигателей приписывают немецким инженерам Даймлеру и Майбаху.

Совершенствование двигателей шло в тесном взаимодейст­вии с совершенствованием производства.

Автором одного из самых крупных изобретений является Ру­дольф Дизель. По замыслу Дизеля, если воздух сжать до давления не ниже 33-35 атм. и повысить вследствие этого его температуру до 500-700 °С, то топливо, вводимое туда, будет воспламеняться от соприкосновения с горячим воздухом. Но Дизель предлагал не просто постепенное сгорание, он имел в виду регулируемое сгора­ние с обеспечением постоянства температуры и давления. В ре­зультате многолетней работы был создан новый высококачественный двигатель, носящий его имя. Первый же двигатель с воспламенением впрыскиваемого топлива от сжатия воздуха, по­строенный на заводе Нобеля, получил название «дизель», прочно закрепившееся за





двигателями такого типа.

Конструкция дизелей претерпела существенные изменения. В 30-х годах XX в. появляются мощные авиационные ДВС конструк­торов Микулина и Чаромского. Во время Великой Отечественной войны применялся авиационный дизель большой мощности АЧ-30 конструкции Чаромского.

Двигатели на легком топливе и дизели прочно занимают по­зиции практически единственного вида силовой установки для наземного транспорта и составляют существенную долю среди силовых установок водного транспорта. Конечно, современные ДВС конст­руктивно отличаются от самых первых образцов, но принципы пре­образования теплоты в работу остались неизменными.

Судья : Прослушав речь историка давайте подведем итог –

Историк: предлагаю физический диктант

Заполните таблицу «Кто, Что, и когда» изобрел, на каком виде топлива работает его двигатель.

СЛАЙД №2 - самопроверка

АДВОКАТ. Мой подзащитный был изобретен сравнительно недавно. ДВС был изобретен, чтобы облегчить жизнь людей, и существует уже более ста лет.

СУДЬЯ. А что этому поводу думает обвинитель.

ПРОКУРОР Да, время существования немалое. За эти годы это гениальное творение конца прошлого века превратилось в зло, источник опасности. ДВС стоит на автомобилях, загрязняющих окружающую среду. Гибнут цветы, деревья, над городами, где много машин, часто образуются ядовитый нерассеивающий туман. Слайд № 3

Я считаю, что с этим надо бороться и призвать к ответу ДВС. Ваша честь прошу пригласить моего свидетеля- инженера по эксплуатации .

Судья: я думаю надо разобраться с принципом работы ДВС. Прошу пригласить свидетеля – обвинения. Слайд №4

Инженер-конструктор с АЗИЯ -АВТО : Несмотря на большое разнообразие видов тепловых двигателей , все они имеют в основных чертах общий принцип действия. В работе двигателей можно выделить следующие общие черты:

СЛАЙД № 5

аhello_html_538f7c5a.pnghello_html_538f7c5a.png. в любом тепловом двигателе происходит превращение энергии топлива в механическую энергию. При этом энергия топлива сначала превращается во внутреннюю энергию газов или пара , нагретых до высоких температур


б. для работы теплового двигателя необходимо наличие двух тел с различными температурами. Они называются нагревателем и холодильником. Кроме того ,необходимо рабочее тело (газ или пар). В процессе работы теплового двигателя рабочее тело забирает у нагревателя некоторое количество теплоты Q1 и превращает часть его в механическую энергию А, а непревращенную часть теплоты Q2 передает холодильнику. По закону превращения и сохранения энергии Q1 = Q2+ А

холодильником является атмосфера или специальные устройства для охлаждения и конденсации отработанного пара- конденсаторы. Таким образом тепловой двигатель совершает работу за счет рабочего тела .

в. Работа теплового двигателя циклична. Каждый цикл состоит из различных процессов :

1 . получения энергии от нагревателя - Q1 ;

2. рабочего хода – А (расширения рабочего тела и превращение части полученной энергии в механическую);

3. передача неиспользованной части энергии холодильнику- Q2

Наличие нагревателя , рабочего и холодильника – принципиально необходимое условие для непрерывной работы циклической работы любого теплового двигателя .

Инженер : Я вам предлагаю заполнить схему принципа работы ДВС

Судья СЛАЙД № 6 - самопроверка










hello_html_7be6332a.png

















Судья : Над какой проблемой вы сейчас работаете?

Инженер – конструктор: задача нашего конструкторского бюро как можно больше уменьшить температуру холодильника Т2 или- Q2 , если их свести к минимуму то вся энергия топлива пойдет на совершение работы , а значит КПД тепловых двигателей будет стремиться к 100%.

Судья: А каков КПД двигателей на сегодняшний день?

в материалах дела я встречала кое-какие сведения о двигателях. Давайте вместе рассчитаем КПД для дизельных двигателей и карбюраторных. Решение задач выполняем на рабочих листах. 1группа – для карбюраторных двигателей

2 группа – для дизельных. . Сигнальная карточка кто решил.


Определите КПД двигателя трактора Т-40, которому для выполнения работы 1,89*107 Дж потребовалось 1,5 кг топлива с удельной теплотой сгорания 4,2*107 Дж/кг.

Дано: Анализ: Решение:

А

hello_html_3bf41ff6.gif

hello_html_5838b3b5.gif

п=1,89*107 Дж

m=1,5 кг

q=4,2*107 Дж/кг

η-?

Ответ: η=30%


Тепловая машина за один цикл работы выделила 380 Дж теплоты и произвела 500 Дж работы. Каков КПД карбюраторного двигателя?

Дано: Анализ: Решение:

Qhello_html_10be4de1.gif

hello_html_m56dc9bda.gif

1=500 Дж

Q2=380 Дж

η-?

Ответ: η=24%

Судья : Сравнить КПД, сделать вывод. Преимущество дизелей их большая экономичность меньший идеальный расход топлива, притом более дешевого, высокий коэффициент полезного действия.

Я не вижу ничего опасного в использовании тепловых двигателей.

Прокурор: Ваша честь я ходатайствую о вызове моего свидетеля диспетчера автогаража чтобы разобраться глубже с принципом работы ДВС.

Диспетчер автогаража :

Рассмотрим наиболее распространенный вид теплового двигателя — двигатель внутреннего сгорания (ДВС). Так он называется потому, что жидкое топливо (бензин, керосин, дизельное топливо) или горючий газ сгорает прямо в цилиндре, внутри самого двигателя. На рис. 5





показан схематический разрез простейшего двигателя внутреннего сгорания.

Вhello_html_m171dc8e8.pngдоль стенок цилиндра совершает возвратно-поступательные движения поршень (3), который с помощью шатуна и кривошипа (4) соединен с коленчатым валом (5). На валу укреплен тяжелый маховик (6), который уменьшает неравномерность вращения вала. В верхней части цилиндра — камере сгорания — имеются два клапана. С помощью распределительного устройства клапаны в нужные моменты открываются и закрываются. Клапан 1 является впускным. Через него в цилиндр всасывается горючая смесь, которая воспламеняется с помощью свечи (7). Клапан 2 является выпускным, так как он соединен с атмосферой и через него выпускаются отработанные газы.

В двигателе внутреннего сгорания чаще всего используется горючая смесь, состоящая из паров бензина и воздуха. При периодическом сгорании горючей смеси образуются газы, температура которых примерно равна 1600—1800°С. Эти газы оказывают большое давление (1—10 МПа) на поршень, приводя его в движение. Опускаясь вниз, поршень с помощью шатуна и кривошипа приводит во вращение коленчатый вал, совершая при этом механическую работу.

Газы, расширяясь, охлаждаются, так как часть их внутренней энергии превращается в механическую энергию. Такие двигатели внутреннего сгорания, имея ряд достоинств, например, малые размеры и массу, нашли широкое применение на транспорте. Их используют в автомобилях, тракторах, тепловозах, в авиации, в водном транспорте.

П. Рассмотрим подробнее схему работы четырехтактного автомобильного двигателя. Для этого используем схематический разрез отдельного простейшего двигателя внутреннего сгорания (рис. 56). Расстояние между крайними положениями поршня в цилиндре называют ходом поршня или тактом двигателя. В результате одного хода поршня совершается пол-оборота коленчатого вала. Один рабочий цикл в двигателе происходит за четыре хода поршня или четыре такта. Поэтому такие двигатели называют четырехтактными.

Вhello_html_m23987a95.png начале первого такта поршень движется вниз из крайнего верхнего положения (рис. 56, а). Вследствие того, что объем над поршнем увеличивается, в цилиндре создается разрежение. В это время открывается впускной клапан 1 и в цилиндр всасывается горючая смесь. К концу первого такта цилиндр заполняется горючей смесью, клапан 1 закрывается. Слайд №7

Этот такт называется впуском, или всасыванием.

Далее поршень начинает двигаться вверх, сжимая горючую смесь (рис.56, б). Поэтому второй такт называется сжатием. В конце этого такта при крайнем верхнем положении поршня в запальной свече проскакивает искра, благодаря которой сжатая горючая смесь воспламеняется и быстро сгорает.

В следующем такте образующиеся при сгорании газы, имея высокую температуру и давление, давят на поршень с большой силой и толкают его вниз (рис.56, в). При своем движении под действием расширяющихся нагретых газов поршень с помощью шатуна и кривошипа приводит во вращение коленчатый вал с маховиком. В этом такте двигатель совершает полезную работу, поэтому третий такт называют рабочим ходом.

Получив сильный толчок, тяжелый маховик затем продолжает вращаться по инерции и перемещает соединенный с ним поршень при последующих тактах. Второй и третий такты происходят при закрытых клапанах. Таким образом, третий такт является единственным рабочим тактом из четырех.

В конце третьего такта, когда поршень приходит в крайнее нижнее положение, открывается выпускной клапан 2. Начинается четвертый такт - выхлоп. Поршень движется вверх и через клапан 2 выталкивает из цилиндра отработавшие продукты сгорания в атмосферу (рис.56, г). В конце четвертого такта клапан 2 закрывается. После этого снова начинается первый такт — всасывание и т.д.

Таким образом, один полный цикл двигателя состоит из следующих четырех процессов


(тактов): впуска, сжатия, рабочего хода, выпуска. За весь полный цикл совершается лишь один

рабочий такт, остальные три являются вспомогательными. Чтобы двигатель мог работать непрерывно, необходимо его вал раскрутить и для этого служит специальный электрический двигатель — стартер.

В автомобилях чаще всего используют четырехцилиндровые двигатели внутреннего сгорания. Работа цилиндров происходит таким образом, что в каждом из них поочередно совершается рабочий ход. Поэтому коленчатый вал все время получает энергию от одного из поршней. В практике используют и многоцилиндровые двигатели. Они в лучшей степени обеспечивают равномерность вращения вала и имеют большую мощность.

Ш. Наиболее экономичный тип двигателей - четырехтактный Дизельный двигатель внутреннего сгорания. Он работает на дешевых сортах жидкого топлива (керосин, дизельное топливо) и лишен большинства указанных для обычных бензиновых двигателей недостатков. Особенность его работы состоит в том, что в рабочий цилиндр в течение первого такта засасывается не горючая смесь, а атмосферный воздух. Во время второго такта при обратном движении поршня вверх воздух в цилиндре быстро сжимается (адиабатный процесс). Это ведет к повышению его температуры в конце такта до 700—1000°С. В сжатый и раскаленный воздух с помощью форсунки впрыскивают распыленное дизельное топливо. За счет высокой температуры сжатого воздуха оно воспламеняется и горит значительно дольше бензина. Запальная свеча в дизельном двигателе отсутствует. Далее происходят рабочий ход и выхлоп, такие же, как у бензиновых ДВС. Что и приводит к загрязнению атмосферы.

Сhello_html_m4a5c4008.pnghello_html_552f2482.pngлайд №8

Судья : да механик с автогаража глубоко раскрыл механизм работы двигателя.

Диспетчер автогаража: Я вам предлагаю

заполнить рабочий лист – устройство двигателя вн. сгорания

Сhello_html_m4b9a1c74.pngудья: Слайд №9 самопроверка по слайду

hello_html_m24596720.png









ЗАЩИТНИК. Мой подзащитный в этом не виноват. Выброс газа в атмосферу зависит от видов топлива. Сейчас во всем мире идет интенсивный поиск видов топлива для ДВС, полученных не на основе нефти.

Одна из технических находок - этиловый спирт, продукты его сгорания в меньшей мере загрязняют окружающую среду. Двигатели, работающие на спирте, успешно применяются в Бразилии на автомобилях. У нас в Казахстане тоже ищут новый вид экологически чистого


топлива для автотранспорта. Подписан меморандум о сотрудничестве между Акимом

Уланского района М.О Музапаровым и директором ТОО «Biosorgo»Г.А. Рахматулдиновым о строительстве на территории района агропромышленного комплекса по производству биоэтанола. Его будут получать из сока стеблей сахарного сорго и биодизеля из водорослей . Намечается выпуск 300 тысяч тонн биоэтанола в год. Это уже выход из сложившийся ситуации.

СУДЬЯ. Слово предоставляется обвинителю.

ОБВИНИТЕЛЬ.: Находка пока замечательная, но мы не имеем ДВС, работающего на этиловом спирте, поэтому в стране введена обязательная, государственная экологическая экспертиза проектов всех новых крупных промышленных объектов, что повышает ответственность за экологически чистую продукцию. Экологически чистой продукцией ДВС пока назвать нельзя. Я считаю, что ДВС виновен. И должен нести наказание. Прошу выслушать моего свидетеля—эксперта -эколога

СУДЬЯ. Я не возражаю. Прошу пригласить эксперта –эколога.

Эксперт –эколог: Человек долго использовал двигатель внутреннего сгорания, не зная о его отрицательном воздействии на человека, животных, растения. Лишь в последнее время это отрицательное воздействие заметили и начали с ним бороться. Основными загрязнителями ат­мосферы являются машины, особенно грузовики .обратите внимание на рис

СЛАЙД №10


hello_html_3d60a3b0.png




































Количество и кон­центрация вредных веществ в выхлопах зависят от вида ДВС и качества топлива. В основном это такие вещества, как углекислый газ, угар­ный газ, оксиды азота, гексен, пентен, кадмий, серный ангидрид, сернистый ангидрид, свинец, хлор и некоторые его соединения. Эти вещества отрицательно воздействуют на человека, животных, расте­ния и вызывают глобальные изменения в биосфере.

Теперь конкретно рассмотрим их воздействие. Углекислый газ, угарный газ, оксиды серы, оксиды азота являются «парниковы­ми» газами, то есть вызывают парниковый эффект, выражающийся в повышении температуры у поверхности Земли. Его механизм за­ключается в образовании особого слоя в атмосфере, который отра­жает тепловые лучи, идущие от Земли, не давая им уходить в косми­ческое пространство. Это может привести к таянию льда в полярных областях и, как следствие, к повышению уровня Мирового океана. Но надо сказать, что тепловой эффект почти компенсируется ледни­ковым эффектом. Последний вызывается слоем пылевых частиц, ко­торые отражают тепловые лучи, идущие от Солнца, обратно в космос.

В год образуется 2,4-10 тонн СО, 7 млн тонн С02. Угарный газ токсичен, образует с гемоглобином крови прочное соединение - карбоксигемоглобин, что препятствует поступлению достаточного ко­личества 02 в мозг и, как следствие, увеличивает число психиче­ских заболеваний. S02, NO являются мутагенами, тератогеиами, образуют с туманом или дождем смог и кислотные дожди. Оксиды серы с водой образуют серную кислоту, а оксид азота образует азотную и азотистую кислоты. У человека они вызывают поражения кожи, обструктивный рахит, отёк лёгких. У животных также наблюдаются нарушения жизнедеятельности и даже гибель. У рас­тений в первую очередь поражаются листья, а в дальнейшем гибнет все растение. Так, в Скандинавии наблюдается массовая гибель лесов по этой причине. Также эти дожди вызывают коррозию ме­таллов и разрушение зданий. Кроме того, оксиды азота способст­вуют разрушению озонового слоя.

Кадмий отрицательно воздействует на костную и половую системы, кору надпочечников, зубы, нарушает углеродный обмен. При большой концентрации он вызывает болезнь «итай-итай».

Свинец является тератогеном, вызывает у грудных детей на­рушение ЦНС, костной системы, слуха, зрения - и в дальнейшем смерть. У взрослых он вызывает нарушение кровеносной системы, импотенцию.

Также ДВС поглощают кислород, уменьшая его концентра­цию в атмосфере.


СУДЬЯ .Если вопросы к свидетелю? У прокурора? У защиты?

ЗАЩИТНИК: У меня есть вопрос к суду? Будет ли приниматься во внимание тот факт, что ДВС имея ряд достоинств , например , малые размеры и массу , получили широкое применение, они используются и в энергетике, на маломощных теплоэлектростанциях, на сухопутном автомобильном транспорте, на тракторах, тепловозах , в легкой авиации, их ставят на мотоциклы, корабли и этот список можно продолжать и продолжать. С момента их изобретения они играют большую роль в жизни и деятельности человека. Этот вид двигателей хорош своей сравнительно высокой мощностью .

Слайд №11-12 Техника

Судья: Да , господин адвокат привел немало примеров применение тепловых двигателей в нашей жизни. (ваша задача найти и исключить лишнее звено в данном ряде рисунков ) Сигнальная карточка- кто быстрее . Объяснить почему исключаем именно этот транспорт.

СУДЬЯ. Суд учитывает все факты по данному вопросу.

Обвинитель Ваша честь прошу выслушать свидетеля –химика- технолога

Судья : Пригласите свидетеля обвинения Слайд №13

Химик-технолог : Мы провели анализ негативного воздействия ДВС на окру­жающую среду. Рассмотрим частный случай - автомобиль. Да, че­ловек не мыслит сейчас своего существования без автотранспорта, но если посмотреть на это удобство с другой точки зрения, то ко­личество выбрасываемых автомобилем продуктов сгорания застав­ляет ужаснуться.

Один легковой автомобиль ежегодно поглощает из атмосфе­ры больше 4 тонн О2, выбрасывает

с выхлопными газами около 800 кг СО, 40 кг оксидов азота, 200 кг различных углеводородов.

Автомобильные выхлопные газы - смесь примерно 200 ве­ществ.

В них содержатся углеводороды - не сгоревшие или не пол­ностью сгоревшие компоненты топлива, среди которых большое место занимают непредельные углеводороды этиленового ряда, особенно гексен и пентен. Их доля возрастает в 10 раз, когда двига­тель работает на малых оборотах или в момент увеличения скорости, то есть во время заторов или у красного сигнала светофора.

СО2 и большинство других выбросов тяжелее воздуха, поэтому они скапливаются у поверхности земли.

Оксид углерода (I) соединяется с гемоглобином крови и меша­ет ему нести кислород в ткани организма.

Оксиды азота играют большую роль в образовании продуктов превращения углеводородов в атмосферном воздухе.

Из-за неполного сгорания топлива в двигателе автомашины часть углеводородов превращается в сажу, содержащую смолистые вещества.

В 1 л бензина может содержаться 1 г тетраэтилсвинца, кото­рый разрушается и выбрасывается в атмосферу в виде соединений свинца.

Свинец - один из основных загрязнителей внешней среды, его поставляют главным образом современные двигатели с высокой степенью сжатия, выпускаемые автомобильной промышленностью.

Обвинитель: Что я говорил , автомобильный транспорт на сегодняшний день является одним из самых крупнейших загрязнителей окружающей среды. Его доля в общем объеме выбросов в атмосферу составляет 40-50 %. А в крупных городах и того выше 80-90%. Я настаиваю , что главной причиной загрязнения воздуха являются ДВС. Ежегодно парк автомобилей в нашей области пополняется на 15 тысяч единиц.

ЗАЩИТНИК. Заводы, которые работают по выпуску ДВС не стоят на месте. Для придания экологической чистоты ДВС разрабатываются специальные нейтрализаторы вредных веществ, выделяемых при сгорания топлива. В нашей области с прошлого года на автотранспорте были установлены магнитные резонаторы . В эксперименте участвовали 60 автобусов и 40 автомобилей Департамента внутренних дел. . Как показали результаты теста, содержание углеродосодержащих веществ в выхлопах сокращается на 20%, а сажи на 22-25 % Аким области предложил широкое внедрение резонаторов в нашем городе . Стоимость одного резонатора составляет 6-7 тысяч. В этом году Аким области дал поручение соответствующим органам отработать механизм приобретения и установки катализаторов и резонаторов на автотранспорт осуществляющий грузо- и пассажироперевозки в черте города. В нынешнем году на экологические цели намечено выделить около миллиарда тенге.

ОБВИНИТЕЛЬ перебивает.

Позволите с вами не согласиться. На данном этапе экологического развития нашей страны не обольщаюсь перспективой. Побеседовав с химиком-технологом, работающим над этой проблемой, я могу сделать вывод, что у нас не хватает компонентов для нейтрализации вредных неотработанных веществ при выбросах из двигателей . ДВС продолжают наносить вред окружающей среде.

СУДЬЯ. Защита, ваше мнение о вышесказанном.

ЗАЩИТНИК. Так что же ,нам теперь отказаться от всех достижений цивилизации и , вместо того чтобы ездить на автомобиле , опять ходить пешком? Конечно я понимаю отрицательные стороны ДВС. Но я не теряю надежды на практический этап научно-технического процесса в области нашего дизелестроения. Мы нуждаемся в ДВС, Господа, сидящие в зале. Постарайтесь представить, что бы вы делали без ДВС (пауза). Как без них будет развиваться экономика страны .? Сможем ли мы войти в число 50 высокоразвитых стран мира без ДВС? Подумайте!!

СУДЬЯ. У вас все?

ЗАЩИТНИК. Да, ваша честь.

СУДЬЯ. Есть ли что сказать обвинителю?

ОБВИНИТЕЛЬ. Уважаемый суд! Дорогие господа! Зачем мы здесь собрались? Ведь вина

подсудимого очевидна. Каждый из нас ощущал на себе губительное действие газов, которые выбрасываются в атмосферу.

А шум, который создается автотранспортом и составляет 80% технических шумов? Кто создает шум? ДВС. Я вам предлагаю заполнить схему воздействия транспорта на окружающую среду. 1 группа – воздействие на воздух, 2 группа- на почву, 3группа – на воду.

Обратите внимание на схему воздействия транспорта на окружающую среду и вам все станет ясно…

СЛАЙД №14

Схема воздействия транспорта

на окружающую среду


hello_html_m78978f06.jpg









Почва

Отходы, загряз­ненные нефтепро­дуктами, сажевые частицы, образо­вавшиеся при сти­рании автошин на дорогах.

Воздух

Вредные вещества в отработанных газах, твердые час­тицы, поднимае­мые с пылью коле­сами автомашин.










Вода

Стоки с автомоек, стоянок, гаражей, АЗС, автодорог. Хло­риды, используемые для борьбы с гололе­дом.









Прокурор: Я обвиняю ДВС потому что его использование приводит к :

СЛАЙД № 15


- вывод из оборота земель сельскохозяйственного назначения

- повышение температуры атмосферы Земли

- Гибель озонового слоя

- ухудшение прозрачности атмосферы

- шумовые загрязнения

- разливы нефти в воды мирового океана

- выбросы канцерогенов и т.д.


Пытаться говорить о его невиновности? Оставьте, Господа.

СУДЬЯ. Да вина его очевидна. Что скажет защита?

Адвокат:. Я хотела бы познакомить вас с общественным мнением по этому вопросу . Мною был проведен опрос жителей нашего поселка .

Петрова . Я опаздывала в аэропорт, и только благодаря, такси, работающем на ДВС, я здесь вовремя. Я вообще не представляю жизнь без ДВС.

Иванов: Вы сами представляете жизнь без ДВС? А как насчет скорой мед. помощи , без патрульных машин, а если пожар, как мы сможем быстро оказать помощь людям ?

Сидоров: численность населения на Земле очень быстро увеличивается

Около 200 тыс. лет назад – 1 млн. человек

Сейчас более 6 млрд. человек. Как можно обеспечить всем необходимым цивилизованное общество без автотранспорта, авиации , кораблей и сельхозтехники и т.д.

СЛАЙД №16

«Без тепловых двигателей – не мыслим мы прогресс» вот мнение жителей

Встает вопрос : «Что делать?»

Прокурор: Мы выслушали все доводы , всех свидетелей , считаю что картина ясна . Экологическая обстановка сложилась очень сложная не только в нашем городе но и во всем мире. Казахстанские ученые справедливо полагают , что жизнь на нашей планете станет невозможной не по вине Солнца или других космических объектов , а из-за бездумного отношения человека к окружающей среде. Наше государство , правительство уже сейчас бьет тревогу. Недаром 2008 год объявлен в Восточном Казахстане годом экологии . А в странах СНГ годом автотранспорта. Вопросы экологической безопасности выходят в нашей республике на первый план. Третьего января текущего года Аким области Жаныбек Карибжанов провел первое аппаратное совещание на котором дал поручение департаменту разработать программу по улучшению экологического состояния области.. Аким области сказал: «Экология – это такая сфера , где не должно быть равнодушных и посторонних. » На реализацию этой программы и оздоровление экологической обстановки в Усть –Каменогорске Президент страны направил 45,5 млн долларов. Немалые средства отпущены и на другие города Казахстана. Слайд №17

Адвокат: Да ДВС – загрязнители атмосферы, но от них человечеству нельзя отказываться . значит надо искать пути выхода из сложившийся ситуации!!!!!

Судья : ваши предложения


ВСЕ учащиеся по одному высказывают свои предложения Слайд №18

- Озеленение городов , населенных пунктов. Преумножать зеленый покров Земли. Растения поглощают углекислый газ и выделяют кислород. Бережно относиться к зеленым насаждениям.

- Уничтожение пустырей , что способствует уменьшению выветривания почв, а следовательно, содержание пыли в воздухе уменьшается.

- Проводить техосмотр автомобилей 2 раза в год , так как состояние двигателя зависит количество вредных веществ,

- предлагать автовладельцам устанавливать на своей технике резонаторы , нейтрализаторы

Катализаторы для уменьшения выхлопных газов. Техническое усовершенствование двигателей

- в интересах защиты окружающей среды считаю целесообразным переход автотранспорта на электротягу

- В Афинах практикуется такой способ Машинам с четными номерами разрешено появляться на трассах только по четным дням , а машинам с нечетными – по нечетным. Нам тоже можно попробовать!! Не пользоваться личным транспортом без особой нужды.

- искать новое экологически чистое топливо, которое сгорало бы полностью. Использование экологически чистых источников энергии

- Ужесточить санкции по отношению к нарушителям

- уже с начала года в Усть- Каменогорск ограничен въезд грузовых автомобилей и составов транспортных средств в зоны жилой застройки. Создание объездных дорог, создание «зеленых» дорог

-ужесточить экологические требования к автотранспорту.

В Казахстане со следующего года вводятся экостандарты ЕВРО-2, и это только начало. В 2011 году намерены ввести ЕВРО -3, а в 2014 году ЕВРО-4.

Разработан регламент , устанавливающий требования к выбросам автомобилей.

Требования к выхлопам слайд №19

  • ЕВРО-2 содержание окиси углерода СО- 4г/кВт-ч, а углеводородов СН- 1г/кВт-ч

  • ЕВРО-3 содержание окиси углерода СО- 2.1г/кВт-ч, а углеводородов СН- 0.6г/кВт-ч

  • ЕВРО-4 содержание окиси углерода СО- 1.5г/кВт-ч, а углеводородов СН- 0.4г/кВт-ч

Судья : судебное следствие считается закрытым, ваши предложения будут рассмотрены и учтены.

Секретарь: Встать оглашается приговор

3. Решение суда

СУДЬЯ. Наш суд был открытым , скорым и правым.

Внимательно выслушав две стороны, суд пришел к следующему решению: «Учитывая отрицательные стороны деятельности подсудимого, суд, тем не менее, полагаясь на свой собственный опыт, на речь уважаемого адвоката и показания свидетелей, постановляет: «С учетом полезности положительных сторон действия ДВС и вредности отрицательных, всемерно расширить использование положительных и вести борьбу с отрицательными. Использовать новшества, которые не влияют отрицательно на экологическую обстановку».

Суд постановляет : ДВС оправдать и освободить из- под стражи в зале суда. Итак, наш суд подошел к концу.

Если не думать о последствиях своей деятельности, можно нанести природе невосполнимый ущерб, а то и погубить ее, а зна­чит и жизнь на Земле.

В вопросе, который мы сегодня обсуждали, не поставлена точка, мы только начали об этом говорить. Раз мы это сделали -человечеству жить.

Писатель Анатоль Франс сказал: «Разум, если даже его при­тесняют, пренебрегают им, в конечном счете всегда одерживает верх, ибо жить без него невозможно». Слайд № 20

Так будем же жить честно и с честью выполним возложен­ные на нас обязанности по охране окружающей среды. Ибо мы существа разумные.

СЛАЙД №21

Главный вывод: каждый человек в ответе за состояние земной природы перед будущим!

СЕКРЕТАРЬ. Заседание суда считать законченным.






















МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ И НАУКИ РЕСПУЮЛИКИ КАЗАХСТАН

ВОСТОЧНО – КАЗАХСТАНСКИЙ ДЕПАРТАМЕНТ ОБРАЗОВАНИЯ

УЛАНСКИЙ РАЙОННЫЙ ОТДЕЛ ОБРАЗОВАНИЯ

СРЕДНЯЯ ШКОЛА ИМЕНИ Т.ТОХТАРОВА





Урок на тему:

«Тепловые двигатели и

охрана окружающей среды»







Учитель: Карпушина Наталья Анатольевна















с Донское

Краткое описание документа:

Урок проводится в форме игры: «Суд над тепловыми двигателями». Данный урок является заключительным в теме «Основы термодинамики» . Проблемы охраны окружающей среды главная цель урока. Сохранение природных ресурсов,выход из энергетического кризиса, стали главными задачами перед обществом. Жизнь людей внесла большие изменения в природе,и с каждым днем наносит огромный вред . Экологическая обстановка во всем мире достигла вершин и если сейчас человечество не задумается о своем будущем, завтра будет уже поздно. Поэтому считаю, что на сегодняшний день необходимо уделять огромную роль экологическому воспитанию. Формировать у учащихся экологическую культуру. экологической направленностью Такие уроки формируют у детей правильное отношение к окружающему миру, учат их решать экологические задачи, активно защищать природные комплексы и в целом окружающую среду, участвовать в улучшении экологической обстановки того региона, где им предстоит в дальнейшем работать и жить. На данном уроке создаются все условия для развития устной речи учащихся, логического мышления, умения анализировать и делать выводы. Считаю , что нестандартные уроки позволяют поддерживать интерес к предмету, формируют у учащихся активную жизненную позицию по сохранению природы родного края.
Автор
Дата добавления 07.09.2014
Раздел Физика
Подраздел Конспекты
Просмотров1165
Номер материала 172136090706
Получить свидетельство о публикации

"Инфоурок" приглашает всех педагогов и детей к участию в самой массовой интернет-олимпиаде «Весна 2017» с рекордно низкой оплатой за одного ученика - всего 45 рублей

В олимпиадах "Инфоурок" лучшие условия для учителей и учеников:

1. невероятно низкий размер орг.взноса — всего 58 рублей, из которых 13 рублей остаётся учителю на компенсацию расходов;
2. подходящие по сложности для большинства учеников задания;
3. призовой фонд 1.000.000 рублей для самых активных учителей;
4. официальные наградные документы для учителей бесплатно(от организатора - ООО "Инфоурок" - имеющего образовательную лицензию и свидетельство СМИ) - при участии от 10 учеников
5. бесплатный доступ ко всем видеоурокам проекта "Инфоурок";
6. легко подать заявку, не нужно отправлять ответы в бумажном виде;
7. родителям всех учеников - благодарственные письма от «Инфоурок».
и многое другое...

Подайте заявку сейчас - https://infourok.ru/konkurs


Выберите специальность, которую Вы хотите получить:

Обучение проходит дистанционно на сайте проекта "Инфоурок".
По итогам обучения слушателям выдаются печатные дипломы установленного образца.

ПЕРЕЙТИ В КАТАЛОГ КУРСОВ


Идёт приём заявок на международный конкурс по математике "Весенний марафон" для учеников 1-11 классов и дошкольников

Уникальность конкурса в преимуществах для учителей и учеников:

1. Задания подходят для учеников с любым уровнем знаний;
2. Бесплатные наградные документы для учителей;
3. Невероятно низкий орг.взнос - всего 38 рублей;
4. Публикация рейтинга классов по итогам конкурса;
и многое другое...

Подайте заявку сейчас - https://urokimatematiki.ru

Похожие материалы

Включите уведомления прямо сейчас и мы сразу сообщим Вам о важных новостях. Не волнуйтесь, мы будем отправлять только самое главное.
Специальное предложение
Вверх