☰ Содержание · Физика

Задачи о двигателях и охрана природы

Уроки 30–31 · 2 урока · П. Хабибуллаев, А. Бойдедаев, А. Бахромов, К. Суяров, Ж. Усаров, М. Юлдашева. Физика, 9 класс, переработанное и дополненное 3-е издание. Творческий дом издательства-типографии имени Гафура Гуляма, Ташкент, 2019
31

Тепловые двигатели и охрана природы

Учебник: с. 87–88
ЦельЗнать, как тепловые двигатели влияют на окружающую среду и как можно уменьшить вред.
Новые слова
вредные газы · zararli gazlarпарниковый эффект · issiqxona effektiозоновый слой · ozon qatlamiальтернативная энергетика · muqobil energiya
Объяснение

Тепловые двигатели необходимы на транспорте, при производстве электроэнергии и в промышленности, но при сжигании топлива в атмосферу выбрасываются углекислый газ CO₂, угарный газ CO, оксиды азота и сажа. CO₂ усиливает парниковый эффект и способствует потеплению климата; угарный газ ядовит. При сжигании 1 кг бензина образуется около 3 кг CO₂. Поскольку КПД меньше 100 %, большая часть энергии топлива оказывается теплотой в окружающей среде. Некоторые хладагенты (фреоны), прежде применявшиеся в холодильниках, разрушали озоновый слой атмосферы, поэтому их заменили безопасными для озона веществами. Способы уменьшить вред: повышать КПД двигателей, использовать фильтры и каталитические нейтрализаторы, общественный транспорт, электротранспорт, солнечную и другие виды возобновляемой энергии. Никогда не запускайте двигатель в закрытом гараже: угарный газ может убить.

Примеры
Если КПД автомобиля 30 %, то 1 кг бензина (46 МДж) даёт полезную работу 0,3·46 = 13,8 МДж, а остальные 32,2 МДж теряются в виде теплоты в окружающую среду.
По грубой оценке 3 кг CO₂ на кг бензина автомобиль, сжигающий 10 кг бензина, выбрасывает около 30 кг CO₂. Поэтому экономия топлива и сокращение поездок помогают природе.
Работа в классе

Мини-проект: напишите 3 простые меры для вашей семьи или школы, уменьшающие выбросы CO₂ (ходьба пешком, общественный транспорт, уменьшение потерь тепла при отоплении комнаты), и объясните пользу каждой одним предложением. Не работайте ни с каким топливом или двигателем.

Упражнения
1
Как тепловые двигатели вредят окружающей среде? Приведите два примера.
2
Автомобиль с КПД 30 % получает сколько МДж полезной работы из 5 кг бензина (q = 46 МДж/кг)?
3
Назовите три способа уменьшить вред для окружающей среды.
4
Почему опасно запускать двигатель в закрытом гараже?