Фізика 8 клас збірник задач - 2016

РОЗДІЛ 1. ТЕПЛОВІ ЯВИЩА

9. ТЕПЛОВІ МАШИНИ

1-й рівень складності

9.1. Чи можна вважати установку, зображену на рисунку, тепловим двигуном? Якщо так, то вкажіть, які перетворення енергії відбуваються в такому двигуні.

9.2. Виберіть транспортні засоби, на яких використовують теплові двигуни: автомобіль, автобус, трамвай, тролейбус, літак, спортивний велосипед.

9.3. Чому в поїздах метро не використовують двигуни внутрішнього згоряння?

9.4. Чому в розвинених країнах висувають дуже жорсткі вимоги до виробників автомобілів щодо повноти згоряння палива у двигунах?

9.5. У якій галузі масово використовують дуже потужні теплові двигуни?

9.6. На яких транспортних засобах використовують найпотужніші поршневі двигуни? Що це за двигуни?

9.7. Яку корисну роботу виконує тепловий двигун, якщо він отримує від згоряння палива кількість теплоти 100 МДж, а передає навколишньому середовищу 70 МДж?

9.8. За один цикл тепловий двигун виконав корисну роботу 50 Дж. При цьому навколишньому середовищу передано кількість теплоти 100 Дж. Скільки енергії за цикл виділилося під час згоряння палива?

9.10 Дизельний двигун отримує від згоряння палива 20 МДж теплоти й виконує корисну роботу 7 МДж. Яку кількість теплоти за цей час передано навколишньому середовищу?

2-й рівень складності

9.10. З чого складається горюча суміш, що подається в циліндр двигуна внутрішнього згоряння?

9.11. Чому пара, яка пройшла парову турбіну, має меншу температуру, ніж пара на вході турбіни?

9.12. Навіщо в більшості теплових двигунів є радіатор з водою?

9.13. Назвіть, користуючись рисунками, такти роботи чотиритактного двигуна внутрішнього згоряння.

9.14. Під час яких тактів роботи чотиритактного двигуна внутрішнього згоряння відкриті обидва клапани? хоча б один? обидва закриті?

9.15. Чому в дизельних двигунах для подачі палива в циліндри використовують насоси високого тиску?

До задачі 9.13

9.16. Перший двигун використовує для виконання роботи кількості теплоти, що виділяється під час згоряння палива, а другий — 1/4. Потужності та вартості обох двигунів однакові. Який із них ви встановили б на власний автомобіль? Чому?

9.17. Під час згоряння порції палива у двигуні внутрішнього згоряння виділилася кількість теплоти 100 МДж. Двигун при цьому виконав роботу 30 МДж. Обчисліть ККД двигуна.

9.18. Двигун отримав від згоряння палива кількість теплоти 250 МДж і передав навколишньому середовищу кількість теплоти 200 МДж. Обчисліть ККД двигуна.

9.19. У циліндрах дизельного двигуна виділилася кількість теплоти 120 МДж. При цьому навколишньому середовищу передано кількість теплоти 80 МДж. Обчисліть ККД двигуна.

9.20. Двигун виконав роботу 100 кДж, передавши при цьому навколишньому середовищу кількість теплоти 300 кДж. Обчисліть ККД двигуна.

9.21. Обчисліть ККД двигуна дизель-електростанції, яка для виробництва 26,7 МДж електроенергії використовує 2 л дизельного палива.

9.22. Двигун вантажівки за 1 год використав 20 кг дизельного палива. Обчисліть ККД двигуна, якщо він розвивав потужність 77 кВт.

9.23. Визначте масу бензину, який витрачає автомобіль за 10 хв, якщо потужність його двигуна становить 55 кВт, а ККД — 25 %.

9.24. Яку корисну роботу виконує двигун екологічно чистого автомобіля з ККД 30%, коли витрачає 15 л спирту?

9.25. За 3 год роботи газова турбіна, ККД якої дорівнює 40 %, витратила 628 кг газу. Яку потужність розвивала турбіна?

3-й рівень складності

Приклад розв’язування задачі

Задача. Скільки літрів бензину витратив автомобіль потужністю 100 кВт на шлях у 270 км, який він пройшов зі швидкістю 90 км/год? ККД двигуна автомобіля становить 35%.

9.26. На сучасних теплових електростанціях для виробництва кожного мегаджоуля електроенергії використовується в середньому 105 г кам’яного вугілля. Скільки потрібно вугілля для роботи протягом року теплової електростанції електричною потужністю 500 МВт? Обчисліть ККД електростанції.

9.27. Дизельне паливо якої маси витрачає тепловоз на шляху з Києва до Одеси (відстань 500 км), якщо він перевозить поїзд масою 5000 т? Сила опору рухові дорівнює 0,008 від ваги поїзда, ККД двигунів тепловоза становить 35%.

9.28. За паспортом автомобіль витрачає на 100 км шляху 6 л бензину за швидкості 90 км/год. Яку потужність при цьому розвиває двигун автомобіля, якщо його ККД становить 25 %?

9.29. Автомобіль пройшов 120 км. Двигун автомобіля розвивав середню потужність 40 кВт і витратив 21 л бензину. З якою середньою швидкістю рухався автомобіль, якщо ККД його двигуна становить 30%?

9.30. Для подорожі від Львова до Донецька (відстань 1300 км) водій вантажівки залив у баки автомобіля 650 л дизельного палива. Скільки літрів палива залишилось у баках вантажівки, коли вона прибула до місця призначення? Маса вантажівки дорівнює 12 т, ККД її двигуна — 39%. Сила опору рухові становить 0,05 від ваги вантажівки.

ТЕСТ ДЛЯ САМОПЕРЕВІРКИ

1. Щоб отримати кількість теплоти 21 МДж, потрібно спалити: А 0,3 кг дизельного палива Б 0,5 кг дизельного палива В 2,0 кг дизельного палива Г 3,3 кг дизельного палива

2. Тепловий двигун — це машина, у якій:

А потенціальна енергія палива перетворюється на внутрішню енергію

Б внутрішня енергія палива перетворюється на механічну енергію

В потенціальна енергія тіла перетворюється на його кінетичну енергію

Г кінетична енергія тіла перетворюється на його внутрішню енергію

3. Теплові двигуни НЕ застосовують:

А в автомобілі В у моторному човні

Б у космічному кораблі Г у трамваї

4. Унаслідок згоряння палива в тепловому двигуні виділилася кількість теплоти 400 МДж, при цьому двигун виконав корисну роботу 100 МДж. ККД цього двигуна дорівнює:

А 10% В 40%

Б 25% Г 75%

5. Унаслідок згоряння в нагрівнику води 20 г гасу вода отримала кількість теплоти 460 кДж. Визначте ККД цього нагрівника.

А 23% В 50%

Б 46% Г 92%

6. Тепловий двигун потужністю 460 Вт щохвилини витрачає 3 г гасу. ККД цього теплового двигуна дорівнює:

А 20% В 33%

Б 25% Г 50%





Відвідайте наш новий сайт - Матеріали для Нової української школи - планування, розробки уроків, дидактичні та методичні матеріали, підручники та зошити