Механикалық энергияның ішкі энергияға айналуы, вакуумдегі газдың ұлғаюы, диффузия, үйкеліс қандай процестер?
Термодинамиканың ІІ заңы процестің ... білдіреді?
Жылу қозғалтқышының жұмыс істеу процесінде жұмыстық дене жылуды неден алады?
Механикалық энергияға айналмай қалған жылу мөлшерін жұмыстық дене неге береді?
Қыздырғыштан жылу алып, тоңазытқышқа жылу беретін дене қалай аталады?
Бу машинасын алғаш ойлап тапқан кім?
Бу машинасының құрылысын жетілдірген ағылшын ғалымы.
Бұл ғалымдар жасаған машина кемшіліктеріне қарамастан 90 жылдан аса уақыт пайдаланылған.
Мұғалім: Ал енді балалар болашаққа көз жүгіртелік. Өзімізді бір-бір маман иесі деп сезінейік. Астана қаласында өтіп жатқан жылулық қозғалтқыштар талқыланатын конференцияда отырмыз. Арамызда инженер-технолог мамандар, эколог мамандар және БАҚ өкілдері бар. Конференция нәтижесінде ғылыми басылым жарық көреді. Ал енді сөз кезегін инженер-технолог мамандарға берелік.
Инженер-технологтар (оқушылар) баяндама жасайды.
Іштен жану қозғалтқыштары
Олардың екі түрі бар: карбюраторлы және дизельді. Ең алғашқы ІЖҚ 1860 жылы француз инженері Этвен Ленуар ойлап тапқан. Ең қарапайым ІЖҚ қимасы суретте көрсетілген:
Отын немесе жанғыш қоспа енетін қақпақша
Жану өнімдері сыртқа шығарылатын қақпақша
Цилиндр
Шатун мен кривошип
Поршень
Ауыр маховик
Тұтандырғыш шам
Дизельді ІЖҚ-да тұтандырғыш шам орнында форсунка болады. Дизельді ІЖҚ 1898 жылы неміс инженері Дизель ойлап тапқан. Бұл қозғалтқыш автокөліктерде, ауылшаруашылық техникасында, әскери машиналарда, тепловоздарда, теплоходтарда қолданылады.
Карбюраторлы және дизельді ІЖҚ жұмыс циклі 4 тактіден тұрады. Бұл 4 тактіні француз өнертапқышы Бо де Роша 1862 жылы ұсынған.
Кіргізу немесе сорып алу. ІЖҚ карбюраторлы және дизельді түрлерінің айырмашылығы осы тактіде көрінеді. Карбюраторлы ІЖҚ-ның қақпақшасы арқылы жанғыш қоспа кіреді, ал дизелді ІЖҚ қақпақшасы арқылы ауа кіреді.
Сығу тактісінде карбюраторлы ІЖҚ жанғыш қоспа шам арқылы тұтанады, ал дизельде сығылу нәтижесінде қызған ауаға форсунка арқылы солярка шашыратылып тұтанады.
Жұмыстық жүріс тактісінде ІЖҚ пайдалы жұмыс атқарады.
Шығару тактісінде жану өнімдері атмосфераға шығарылады.
Дизельдің карбюраторлы ІЖҚ-дан артықшылығы:
Пайдалы әсер коэффициентінің жоғары болуы.
Арзан отын – соляркамен жұмыс істейді.
Кемшілігі: қалдық газында күйе мөлшері көбірек және уыттылығы жоғары.
Бу және газ турбиналары
Бірінші бу машинасын ХVІІІ ғасырдың 90 жылдары француз Д.Папен ойлап тапқан.
Бу турбинасының негізгі жұмыс бөлігі – ротор. Оның құрылысы:
Білік
Диск
Қалақшалар
Газ турбиналары болашағы зор қозғалтқыш болып табылады. Онда бу турбинасы мен ІЖҚ-тың құнды жақтары біріктірілген. Газ турбиналары жылу және атом электр станцияларында, электр энергиясын өндіруде, автобус, поездарда, теңіз кемелерінде, ұшақтар мен ракеталарда қозғалтқыштар ретінде қолданылады.
Стирлинг қозғалтқыштары
1816 жылы Шотландия астанасы Эдинбургте Стирлинг машина ойлап тауып, оны «экономайзер» деп атады. Алғашқы кездерде бу машиналарында жарылыс көп болатын, ал стирлинг қозғалтқышы қауіпсіз болды. Сондықтан оны жоғарғы оқу орындарында көрнекілік ретінде ғана қолданылып келген. Ал енді бұл қозғалтқыштар үй электрогенераторлары ретінде, ғарыш аппаратурасында, тоңазытқыш қондырғылар ретінде кең қолданыс тапқан.
Перспективті қолданыстағы Стирлинг қозғалтқыштары
Күннен энергия өндіретін қондырғыда
Вуллемейер жылу насосы
Стирлинг криокулері – өте төмен температура бере алатын тоңазытқыш қондырғылар
Атомдық су асты қайықтарында
Реактивті қозғалтқыштар
Жылу қозғалтқышының реактивті деп аталатын түрі бар. Реактивті жылу қозғалтқыштарының жану камерасында жанармай жанғанда бөлінетін газ камера қабырғаларына өте үлкен күшпен әрекет етеді. Осы камералардың шетінде орналасқан саңылау сопло арқылы газ сыртқа үлкен жылдамдықпен ұмтылады. Газ поршень сияқты камераға қысым түсіреді де сыртқа шығарда оған кері итеруші күш күш береді. Ағынды газдың реактивті кші пайда болады.осы реактивті тарту күштерін ұшақ, кеме немесе темір жол көлігі қозғалысы үшін пайдалануға болады. Реактивті қозғалтқыштардың бірнеше түрі бар. Ең қарапайымы – ауа реактивті қозғалтқыш. Оның негізгі кемшілігі – оның өздігінен ұшып кете алмайтынында.
Қазіргі кезде реактивті қозғалтқыштардың қолданылу аясы өте кең. Ол ғарыш кемелерінде, су асты сүңгуір қайықтарда және қаруларда: торпеда, ракеталарда қолданылады. Тіпті өнертапқыштар реактивті автомобиль, реактиті поезд, реактивті велосипед, реактивті мопед те ойлап шығаруда. Олардың жылдамдықтары өте жоғары. Кейбіреулерініңкі тіпті дыбыс жылдамдығынан да жоғары.
Тоңазытқыш машиналар
Тоңазытқыш – жылу машинасы. Ол салқындықты жасамайды. Ол жылуды тоңазытқыш ішіндегі ауадан оның сыртындағы ауаға береді. Тоңазытқыштар сыртқы энергия көзімен жұмыс жасайды.
Тоңазытқыштың негізгі агрегатының құрылымы суретте көрсетілген. Агрегат компрессордан(1), конденсатордан(2), буландырғыштан(3) және кран немесе вентильден(4) тұрады.
Хладагент – фреон, аммиак, кейінгі кезде ауа да қолданылады. Ол буландырғышқа түсіп буланады да, тоңазытқыш камерасының ішіндегі ауаны салқындатады. Одан соң хладагент булары компрессор арқылы буландырғыштан сорылып алынады да, конденсацияланып қайтадан сұйықтыққа айналады. Ыстық сұйықтықтың жылуы жылуалмасқыш трубалар арқылы тоңазытқыш сыртына шығарылады.
Қазіргі тоңазытқыштар электроника көмегімен жұмыс істейді. Сонымен қазіргі кездегі мұз қатпайтын No Frost технологиясы да термодинамикалық процестер неізінде жасалған.
Мұғалім: инженер-технолог мамандардың өз ауыздарынан жылу машиналар туралы көптеген қызықты мәліметтер естідік. Енді эколог мамандар пікірлеріне құлақ асалық.
Эколог мамандар (оқушылар) баяндама жасайды.
Экологиялық мәселелер
Ауа бассейнінің ластануы
Су қоймаларының ластануы
Топырақтың ластануы
Шумен ластану
Тоңазытқыштағы фреондар озон қабатына зиян
Реактивті қозғалтқыштардың жану өнімдері
Жылыжай эффектісі – әлемдік жылыну
Шешу жолдары
Мұғалім: жаңа сабақты талқыладық, енді осы жаңа сабақтан алған білімдеріңізді топтастыру әдісі арқылы тексеріп көрелік.
[pic] [pic]
Мұғалім: біздің тілшілер бүгінгі конференциядағы айтылған мәселелерді қорытып, өңдеп, «Физика ғажайыптары» атты жаңа ғылыми басылым шығарды. Бұл санын біздің бас редактор жылу машиналарына арнапты. Қызықтап көрелік.
Ал, балалар, бүгін біз жаңа тақырыпты талқылап, көптеген жаңалықтар естідік. Бұның барлығы өз еңбектеріңіздің жемісі деп біліңіздер. Барлықтарыңыз бағаландыңыздар.
Үйге тапсырма:
Ғылыми басылыммен танысу
«Біздің өміріміздегі жылу машиналары» тақырыбында эссе жазу
