Электричество в жизни

Электрические явления происходящие в природе, в жизни, в технике хорошо всем известны.
Разряд молнии, светящиеся рыбы, огни городов и многое другое.

За учебником "Физика 8 класс - Пурышева Н.С., Важевская Н.Е."

Влияние тепловых двигателей на окружающую среду

При работе тепловых двигателей, продукты сгорания топлива уходит в атмосферу.
Подсчитано, что только в Москве двигателями автомобилей в атмосферу за сутки, выбрасывается несколько сотен тонн вредных веществ.
Выбросы продуктов сгорания топлива сопровождаются выделением в атмосферу энергией.
Это приводит к изменению теплового баланса.
Результатом этого является изменение климата.
Также на изменение климата оказывают колебания в атмосфере концентрации углекислого газа.
Парниковый эффект проявляется в том, что углекислый газ задерживает энергию излучение земли.
Большой вред окружающей среде наносят тепловые электростанции.
При их эксплуатации, происходят значительные выбросы веществ, загрязняющих атмосферу.

За учебником "Физика 8 класс - Пурышева Н.С., Важевская Н.Е."

Принцип работы паровой турбины

Паровая турбина представляет собой насаженный на вал 1 массивный диск 2, на котором укреплены лопасти 3.
На лопасти поступает пар из сопла 4.
Работать турбина следующим образом.
Пар полученный в паровом котле имеет температуру близкую к 600 градусам Цельсия.
Он направляется в сопла и в нем расширяется.
При расширении пара происходит превращение его внутреннюю энергию, в кинетическую энергию направленного движения струи пара.
Струя пара, обладающая большой кинетической энергией, поступает из сопла на лопасти турбины и передает им часть своей энергии, приводя турбину во вращение.
Вал и диск с лопастями, образуют ротор турбины, который помещается в корпусе.
По всей поверхности корпуса устанавливаются сопла.
Обычно турбины имеют несколько дисков, каждый из которых получает часть энергии пара.
Благодаря этому, вал с насаженными
дисками приходит в быстрое вращение,
который передается генератору
электрического тока.
Турбогенератору.
Турбины имеют ряд преимуществ по сравнению с другими тепловыми двигателями.
Они выгодны и экономичны, поскольку использует в качестве рабочего тела водяной пар, а для его получения возможно применение любого, в том числе и достаточно дешевого топлива.
Кроме того турбины позволяют получать довольно большие мощности, а их коэффициент полезного действия составляет 30-40 процентов.

За учебником "Физика 8 класс - Пурышева Н.С., Важевская Н.Е."

Работа двигателя внутреннего сгорания

Рассмотрим работу двигателя внутреннего сгорания.
Преимуществом его перед другими двигателями, является то, что топливо сгорает внутри цилиндра двигателя, что делает их более дешевыми и экономичными и менее металлоемкими.
В четырехтактным двигателем внутреннего сгорания, рабочий цикл состоит из следующих четырех тактов.
Первый такт - впуск.
Во время этого такта, происходит движение поршня вниз от верхней мертвой точке в нижнюю мертвую точку.
Мертвыми точками, называют крайнее верхнее и нижнее положение поршня в цилиндре двигателя.
Давление газа в цилиндре над поршнем, при его движении вниз, уменьшается, и в него через впускной клапан поступает горючая смесь в карбюраторном двигателе или воздух, в дизельном двигателе.
Выпускной клапан при этом закрыт.
Когда поршень придет в нижнюю мертвую точку, закроется и впускной клапан.
Второй такт - сжатие.
Поршень движется из нижней точки вверх.
Клапаны остаются закрытыми и рабочая смесь или воздух, сжимается.
В результате сжатия, температура горючей смеси в карбюраторных двигателях, достигает 300- 350 градусов Цельсия, а воздуха в
дизельных двигателях 500-600 градусов Цельсия.
При приближении поршня к верхней мертвой точке, в свече зажигание карбюраторного двигателя проскакивает искра и горючая смесь воспламеняется.
В дизельных двигателях, в сильно нагретый воздух впрыскивается топливо и образовавшаяся смесь самовоспламеняется.
Третий такт - рабочий ход.
При сгорании горючей смеси, выделяется большое количество теплоты.
Резко повышаются давление и температура газа.
Поскольку этот процесс осуществляется очень быстро, то можно считать что изменении давления и температуры газа происходит при постоянном объеме.
Затем газ расширяется.
Его объём увеличивается, давление и температура - уменьшаются.
Расширяясь, газ толкает поршень и соединенный с ним коленчатый вал, совершая механическую работу.
При этом газ охлаждается, так как часть его внутренней энергии превращается в
механическую энергию.
Четвертый такт - выпуск.
После того как поршень придет в нижнюю мертвую точку, давление в цилиндре уменьшится.
При движении поршня вверх, открывается выпускной клапан и начинается выпуск отработавших газов.
В конце четвертого такта выпускной клапан закрывается.
Затем цикл повторяется.
Из четырех рассмотренных тактов только один 3 является рабочим.
Для того чтобы поршень переходил нижнюю и верхнюю мертвую точку, на коленчатый вал насаживают массивный маховик.
Благодаря его инертности, коленчатый вал сразу не прекращает вращение и поршень проходит мертвой точки.

За учебником "Физика 8 класс - Пурышева Н.С., Важевская Н.Е."

Работа пара при расширении

Рассмотрим простейший тепловой двигатель.
Нальем в пробирку воды, закроем ее пробкой и укрепим в штативе.
Будем нагревать пробирку с водой.
Когда вода закипит, образовавшийся над ней пар вытолкнет пробку из пробирки.
Пар при этом, совершит работу по перемещению пробки за счет своей внутренней энергией.
Мы получили простейший тепловой двигатель.
Однако, этот двигатель может совершить лишь однократную работу.
Чтобы он опять совершил работу, его нужно вернуть в первоначальное состояние.

За учебником "Физика 8 класс - Пурышева Н.С., Важевская Н.Е."

Принцип действия волосного гигрометра

В основе работы волостного гигрометра, лежит свойство человеческого волоса увеличивать свою длину, при увеличении влажности воздуха.
Один конец волоса прикреплен к раме, а другой обёрнут вокруг ролика и соединён с грузом.
Груз натягивает волос.
При изменении длины волоса, ролик поворачивается и приводит в движение стрелку.

За учебником "Физика 8 класс - Пурышева Н.С., Важевская Н.Е."

Принцип действия гигрометра и психрометра

Абсолютную влажность воздуха измеряют с помощью гигрометра.
На рисунке a показан внешний вид конденсационного гигрометра, а на рисунке b гигрометра в разрезе.
Этот прибор состоит из прикрепленной к стойке металлической коробочке 1.
Передняя стенка 2 которой, сделана блестящий.
В коробочке имеется отверстие, через которое в нее вставляют термометр 3.
В другое отверстие плотно входит трубка, присоединенные к резиновые груши 4.
Коробочка окружена полированным кольцом 5, отделенным от нее тепла-изолированной прокладкой 6.
В коробочку наливают эфир и продувают через него воздух с помощью груши.
Эфир быстро испаряясь, охлаждает коробочку и ее поверхность запотевает.
Это происходит потому, что водяной пар находящийся в воздухе вблизи коробочки, при понижении температуры становится насыщенным.
Эта температура называется точкой росы.
Измерив с помощью термометра точку росы, по таблице определяют давление или плотность насыщенного пара при данной температуре.
Это значение и есть абсолютная влажность воздуха.
Относительную влажность воздуха можно измерить с помощью психрометра.
Психрометр состоит из двух термометров, резервуар одного из которых обёрнут куском ткани, опущенным в воду.
Таким образом, один термометр, влажный, показывает температуру влажной ткани, с которой испаряется вода, а другой, сухой, температуру воздуха.
Поскольку при испарении жидкости температура понижается, то показания термометров будут разными.
Зная показания сухого термометра и разность показаний сухого и влажного термометров, можно определить относительную влажность воздуха по психометрического таблица.

За учебником "Физика 8 класс - Пурышева Н.С., Важевская Н.Е."

Влажность воздуха

Вы знаете, что в воздухе всегда присутствует водяной пар.
Содержания водяного пара в воздухе характеризует его влажность.
Абсолютной влажностью воздуха называют массу водяного пара содержащегося в одном кубическом метре воздуха и плотность водяного пара содержащегося в воздухе.
Зная абсолютную влажность воздуха, нельзя сказать сухой ли это воздух или влажный.
Насколько содержащийся в него пар близок к насыщению.
Для того чтоб судить о степени влажности воздуха, вводят величину называемую относительной влажностью.
Относительной влажностью воздуха φ называют величину равную отношения плотности водяного пара содержащегося в воздухе к плотности насыщенного водяного пара при этой температуре.
Обычно относительную влажность выражают в процентах.

За учебником "Физика 8 класс - Пурышева Н.С., Важевская Н.Е."

Кипение
Процесс парообразования, может происходить двумя способами.
Испарение, происходящее только с поверхности жидкости при любой температуре медленная парообразования.
Кипения, происходящее по всему объему жидкости при постоянной температуре.
Рассмотрим механизм процесса кипения.
Начинаем нагревать жидкость.
Пузырьки воздуха всегда имеющиеся в жидкости, но невидимые невооружённым глазом, содержат газ растворенной в жидкости и абсорбированный с стенками сосуда и насыщенный пар.
По мере увеличения температуры жидкости, объем пузырька увеличивается, так как объем испаряющейся внутри пузырька жидкости растет.
Так как объем пузырька увеличивается, то растет сила Архимеда, действующая на него.
Пузырьки поднимаются вверх.
Если температура жидкости не достигла температуры кипения, то давление насыщенного пара внутри пузырька меньше атмосферного.
Поэтому пузырьки поднявшиеся на поверхность жидкости, уменьшаются в объёме и исчезают.
Кипения не происходит.
Если же температура жидкости равна температуре кипения, то есть давление насыщенного пара внутри пузырька больше, либо равно атмосферному, то пузырьки достигшие поверхности воды лопаются с выбросом паров наружу.
В процессе кипения температуры жидкости не меняется до тех пор, пока вся жидкость не выкипит.

За учебником "Физика 8 класс - Пурышева Н.С., Важевская Н.Е."

Испарение жидкости
Посмотрим, что происходит из жидкостью при испарении.
Возьмем термометр и обмотаем его конец бинтом смоченным водой.
Заметим, что столбик жидкости в термометре начнет опускаться.
Это свидетельствует об уменьшении температуры жидкости при испарении.

За учебником "Физика 8 класс - Пурышева Н.С., Важевская Н.Е."

Конденсация
Процесс превращения вещества из газообразного состояния в жидкое называется конденсацией.
Процесс конденсации происходит одновременно с процессом испарения.
Молекулы, вылетевшие из жидкости и находящиеся над ее поверхностью, участвуют в хаотическом движении.
Они сталкиваются с другими молекулами.
В какой то момент времени их скорости могут быть направлены к поверхности жидкости и молекулы возвратятся в жидкость.

За учебником "Физика 8 класс - Пурышева Н.С., Важевская Н.Е."

Процесс превращения вещества из жидкого состояния в газообразное, происходящей с поверхности жидкости, называют испарением.
Наблюдение показывают, что испаряются не только жидкостей, но и твердые тела.
Понаблюдаем за испарением твердого йода.
Если кристаллики йода положить в колбу и нагреть, то через некоторое время йод превратится в пар, минуя жидкое состояние.
Объясним процесс испарения с точки зрения молекулярно-кинетической теории строения вещества.
Нам известно, что молекулы жидкости непрерывно движутся с разными скоростями.
Наиболее быстрые молекулы, находящиеся на границе поверхности жидкости и воздуха, преодолевают притяжение соседних молекул и покидают жидкость.
Таким образом над жидкостью образуется пар.

За учебником "Физика 8 класс - Пурышева Н.С., Важевская Н.Е."

Масса

Сравнение сил трения, скольжения и качения

Возникновение силы упругости при размещении тела на опоре

Возникновение силы упругости при подвешивании тела

Возникновение силы реакции опоры

Механическая модель кристалла. Упругая деформация

Направление вектора ускорения при прямолинейном движении

Направление вектора мгновенной скорости при криволинейном двжиении