Урок 178. Тепловые двигатели и их КПД. Цикл Карно

Спасибо вам огромное Павел Виктор!

Какую работу совершит двигатель Карно при сжигании в нём 1 кг метана? Спасибо

павел, это не часы заводятся, а вы меня заводите!

маємо друге
зараз на тесті

Спасибо!

Это лучшее объяснение идеального цикла Карно!

Качественное видео, превосходное изложение материала. Однако Ваш приговор паровым двигателям не справедлив. В мире примерно 80% электричества вырабатывается на тепловых и атомных электростанциях, в которых первичный двигатель паровой с КПД до 60%. Лучшая холодильная машина тоже паровая компрессионная.

слушаю Вас, не могу оторваться, хотя закончила школу . вот бы нас так учили. Спасибо большое. Так завидую вашим ученикам. Их учит ГЕНИЙ!

Спасибо!

Спасибо за урок!

Дед спасибо, сижу в два часа ночи слушаю в удовольствие!!!

Доброго времени суток!!! Благодарю за уроки!!! Очень интересно!!! Один момент не совсем понятен. Количественная характеристика процесса теплопередачи - это количество теплоты. В первом изотермическом процессе количество теплоты получает рабочее тело от нагревателя, а во втором - отдаёт холодильнику. Значит всё таки в этих процессах происходит теплопередача? Или нет?

Если бы у меня в школе был такой учитель по физике я бы был отличник , насколько всё просто и доходчиво

Посмотрел несколько роликов на эту тему. Этот урок наиболее полон, логически хорошо выстроен, понятен. Стоило, наверное, сказать, что физ. основа 2-го закона ТД - это то, что молекулы с низкой скоростью не могут увеличить скорость быстрых молекул за счет уменьшения своей скорости.

С паровой машиной пример нелепый. Нет никакого смысла охлаждать воду до 0 градусов и состояния льда. Т.о. значение температуры Т2 впрямую зависит от характеристик носителя и влияния температуры на его способность к расширению. Что наилучшим образом (на мой взгляд) объясняется на примере паровых турбин. Т.к. в данном случае рабочее тело разогревается до максимально возможных значений обусловленных техническими характеристиками машины (как по давлению перегретого пара так и собственно по температуре), далее "работа", а вот после, вынужденная конденсация до температур ниже "необходимых" т.к. паро-водяная смесь непригодна для повторения цикла, нужна только вода. И по этому строят градирни.

Классно, очень точно сказал "замкнуть цикл".

ПАВЕЛ ,ВЫ ЛУЧШИЙ

Ну как всегда! конец на самом интересном месте! Спасибо за лекцию!

Спасибо вам большое ,очень хорошо объясняете , а то столько денег на репетиторов было отдано при том что у нас в Петербурге это недешевое удовольствие , вашим ученикам явно повезло с вами

Уважаемый Павел Андреевич, добрый день. Огромное спасибо за Ваш труд! Ваши видеоуроки гениальны и бесценны! Сын 2 года с восторгом смотрит.
А есть ли темы " Тепловые двигатели" , " Работа газа и пара при расширении" и "ДВС" для 8 класса? В плейлисте за 8 класс урок 129 потом сразу 135 и это уже электричество.

Так и не понял как так получилось формула КПД? π=(Т1+Т2)\Т1 из неё следует, что КПД 100% или 1 получиться только при температуре холодильника равному абсолютному нулю. Это явно не так. Это формула больше подходит к вопросу какой процент энергии (всей энергии) забрана из рабочего тело при этом не обязательно в полезную работу. Объясню, когда мы взяли рабочее тело, оно имеет какую-то начальную температуру Т0 другими словами у него уже есть какое то количество тепловой энергии Q0 (если только это рабочее тело не находилось в абсолютном нуле что не возможно, так как абсолютный ноль не возможно получить) поместив рабочее тело в цилиндр мы начинаем его нагревать до температуры Т1 или, другими словами, увеличиваем тепловую энергию до Q1. Отпускаем поршень он начинает расширяться температура рабочего тела начинает падать до температуры Т3, опять же другими словами тепловая энергия преобразуется в механическую вообщем падает тепловая энергия до Q3 (будем мы поддерживать эту температуру или нет не важно если будем то затраченные энергия увеличивается если нет то остаётся без изменений). Температура Т3 не может быть равной Т2 (температуре холодильника). Поэтому что бы повторить цикл нам надо охладить до холодильника иначе не вернёмся в исходное состояние. Сколько энергии уйдёт в охлаждения столько и будет потеря. Наверное правильно КПД будет равно (Т1-Т2)\(Т1-Т3), где Т1 температура нагрева рабочего тела, Т2 температура рабочего тело перед нагревом (в начале цикла), Т3 температура рабочего тела после расширения при этом если не используется подогрев рабочего тело при расширении, если используется, то Т1 надо брать больше на ту энергию которая будет использована при подогреве. Таким образом КПД 100% в тепловом двигателе не возможен даже при абсолютном нуле.
Попробую доказать что я тут наворотил на реальном примере. ТЭЦ КПД которой 70% и 90% (70% когда ТЭЦ просто вырабатывает электроэнергию и 90% когда к электроэнергии добавляется отопления города). Температура пара на входе а турбину 560°С. Нужно узнать температуру холодильника. Подставив значения в формулу π=(Т1+Т2)\Т1 получаем 0,7=(833-x)\833 или 0,9=(833-x)\833 после не сложных подсчётов получаем, что температура холодильника на ТЭЦ при КПД 70% должна быть примерно 250°К или -27°С , при КПД 90% должна быть примерно 83°К или -190°С. Не слышал чтоб на ТЭЦ использовали такие холодильники.

В случае с электромагнитом и крышкой чтобы оторвать эту крышку достаточно отключить питание с электромагнита и крышка сама отвалится .

в графике в 4-1 нам нужно снова нужно дать тепло чтобы вернуться в начальное положение?

Здравствуйте, Павел Андреевич. Я не понял про цикл Карна:
Как от нагревателя передаётся теплота, если температуры рабочего тела с ним одинаковы. То есть как можно передать количество теплоты, не изменяя температуру. Могли бы вы объяснить пожалуйста.

Подскажите, пожалуйста, почему, когда рабочее тело расширяется, невозможно все количество теплоты, полученное от нагревателя, преобразовать в работу? Ведь с охладителем газ взаимодействует только после расширения, когда по идее(если процесс изотермический, как в цикле Карно) все полученное количество теплоты ушло на работу(в противном случае газ бы нагрелся, и процесс не был бы изотермическим)? Или рабочему телу просто не дают возможности совершить работу до конца и отводят часть тепла с помощью охладителя? Но тогда я совсем не понимаю, для чего? Почему нельзя тогда, например, после совершения рабочим телом работы, отвести часть тепла(уже за счёт внутренней энергии газа) к охладителю, чтобы температура рабочего тела(а если процесс будет ещё и изобарным, то и объём уменьшится пропорционально температуре) стала меньше температуры нагревателя, и можно было бы повторить цикл? Ведь при теплопередаче работы не совершается, значит выигрыш в работе такой тепловой машины мы получаем

Великолепнейшая лекция! Просто ОСКАР какой-то!

Подскажете пожалуйста, по какому закону происходит движение по кривым внутри цикла Карно? Какая это функция? Логарифмическая?

Елене Владимировне привет!!!!!

А все почему-то уверены, что при цикле Карно КПД единица. Получается это лишь миф неразобравшихся людей?

Павел Андреевич, спасибо! Ваши лекции захватывают внимание зрителей, учить физику хочется больше!

Я так и не понял, почему нагреватель, который имеет такую же температуру, как и газ, передал теплоту последнему....

Здравствуйте, почему когда мы совершаем работу над газом или газ совершает работу, то внутренняя энергия повышается и уменьшается? Я имею ввиду, что происходит на атомном (молекулярном) уровне? Что делают молекулы поршня, чтобы повысилась внутренняя энергия газа? Они как-то отдают часть энергии или как это работает? Если я не ошибаюсь, то кинетическая энергия идеального газа зависит только от температуры. Но как повышается температура в таком случае?

А почему, количество теплоты,отданной холодильнику,пишут в модуле?

Как я понял, если процесс будет не изотермический, то придется тратить какое-то кол-во теплоты на то, чтобы стали равны температуры в нагревателе и в цилиндре. Чтобы этого избежать, у нас T=const. Так ведь?

Вы лучший учитель! Как жалко что я нашел ваш канал только сейчас( Лайк и подписка!

как же вы хорошо объясняете. когда вам серебренную кнопку ютуб пришлют за 100к хоть у вас и 300 к

Зачем учителя физики говорят нам про открытия , «торопитесь». Почему бы самому тогда Нобель не получить?)

Очень хорошее объяснение
СПАСИБО

Спасибо, очень доступно.

Может быть,надо -было сказать,что газ при расширении охлаждается в первом цикле и с нагревателем даёт в сумме постоянную тем-ру ,чтобы не было вопросов

Не люблю когда говорят " невозможно" прям берет на понт старих) Всегда когда мне говорили невозможно учил эту ерунду до дыр пока не доходил в тупик понимания невозможности XD Либо в тупик тип " блин ну я найду способ но потом"

Огромное вам спасибо!Это бесценный контент.