Каково будет давление газа после сжатия в двигателе внутреннего сгорания

Самостоятельная работа по теме Газовые законы в 10 классе
картотека по физике по теме

Содержит 9 вариантов различного объёма

Скачать:

Вложение Размер
samostoyatelnaya_rabota_10_kl_gazovye_zakony.doc 34.5 КБ

Предварительный просмотр:

1. Каково давление сжатого воздуха, находящегося в баллоне вместимостью 20л при 12 0 С , если масса воздуха 2кг. Молярная масса воздуха 0,029кг/моль.

2. Известно первоначальное состояние газа Т 1 =300К Р 1 =10 5 Па V 1 =4,2*10 -3 м 3

Затем газ нагрели до температуры 330К, давление при этом стало 2*10 5 Па. Найти объём во втором состоянии.

3.Чему равна температура 0 0 С и -17 0 С по шкале Кельвина?

1.Выразить температуру в Кельвинах, если по Цельсию температура равна 100 0 С и -100 0 с?

2. Какова температура аргона массой 0,2кг в сосуде объёмом 8,3*10 -3 м 3 при давлении 35*10 5 Па? Молярная масса аргона 0,039 кг/моль.

3.Каково будет давление (Р 2 ) газа после сжатия в двигателе внутреннего сгорания, если вначале его параметры составляли Т 1 =47 0 С Р 1 =10 5 Па V 1 =1.8*10 -3 м 3 , а после Т 2 =367 0 С V 1 =0,3*10 -3 м 3 ?

1.Переведите температуру 301,4К в температуру по Цельсию.

2. Заданы параметры состояния газа : давление Р=8*10 4 Па , температура Т=7 0 С . Каков будет объём (V) газа, если его масса m=0,3 кг, а молярная масса М=0,028 кг/моль.

3.Газ объёмом 9,5*10 -3 м 3 при температуре 273К и давлении 10 5 Па изменяет температуру до 288К и объём его становится 5*10 -3 м 3 . Найти каким станет давление

  1. Переведите температуру в Кельвины: -15 0 С и +20 0 С.

2. В воздушном шаре объёмом 300м 3 находится водород при температуре 27 0 С и давлении 10 5 Па. Определить массу водорода ( молярная масса М=2г)

3. Газ объёмом 27 0 С находится при нормальных условиях (0 0 С и 10 5 Па) после нагрева до 27 0 С давление стало 12*10 6 Па. Найти объём газ в этом новом состоянии.

1Чему равна температура 10 0 С и -27 0 С по шкале Кельвина?

2. Каково давление сжатого воздуха, находящегося в баллоне вместимостью 20л при 12 0 С , если масса воздуха 2кг. Молярная масса воздуха 0,029кг/моль.

3.Известно первоначальное состояние газа Т 1 =300К Р 1 =10 5 Па V 1 =4,2*10 -3 м 3

Затем газ нагрели до температуры 330К, давление при этом стало 2*10 5 Па. Найти объём во втором состоянии.

1.Выразить температуру в Кельвинах, если по Цельсию температура равна 100 0 С и -100 0 с?

2. Какова температура аргона массой 0,2кг в сосуде объёмом 8,3*10 -3 м 3 при давлении 35*10 5 Па? Молярная масса аргона 0,039 кг/моль.

3.Каково будет давление (Р 2 ) газа после сжатия в двигателе внутреннего сгорания, если вначале его параметры составляли Т 1 =47 0 С Р 1 =10 5 Па V 1 =1.8*10 -3 м 3 , а после Т 2 =367 0 С V 1 =0,3*10 -3 м 3 ?

1.Переведите температуру 301,4К в температуру по Цельсию.

2. Заданы параметры состояния газа : давление Р=8*10 4 Па , температура Т=7 0 С . Каков будет объём (V) газа, если его масса m=0,3 кг, а молярная масса М=0,028 кг/моль.

3.Газ объёмом 9,5*10 -3 м 3 при температуре 273К и давлении 10 5 Па изменяет температуру до 288К и объём его становится 5*10 -3 м 3 . Найти каким станет давление

1.Переведите температуру в Кельвины: -15 0 С и +20 0 С.

2. В воздушном шаре объёмом 300м 3 находится водород при температуре 27 0 С и давлении 10 5 Па. Определить массу водорода ( молярная масса М=2г)

3. Газ объёмом 27 0 С находится при нормальных условиях (0 0 С и 10 5 Па) после нагрева до 27 0 С давление стало 12*10 6 Па. Найти объём газ в этом новом состоянии.

4. Как изменится давление газа, если увеличить объём газа, а температуру уменьшить

5. Доп.задан. Р 496

1. Какое давление создаёт азот массой 1 кг в объёме 1м 3 при температуре

27 0 С ? М=0,028кг/моль.

2 В баллонах для акваланга находится воздух при 30 0 С и давлении 150*10 5 Па . Определить давление в баллоне после погружения в море, считая что температура понизилась до 5 0 С. Объём баллона не изменился

3.Выразить температуру 573К и 273К в градусах Цельсия.

4. Как изменится давление газа, если увеличить объём газав 3 раза, а температуру не изменять.

По теме: методические разработки, презентации и конспекты

Самостоятельная работа на тему «Измерение информации 8 класс.

Учебный предмет: физика Уровень школьников: 10 класс Форма учебной работы: классно-урочная Тип урока: урок изучения и первичного закрепления новых знаний. Дидактические цели: Ввести понятие изо.

Проверочная работа по теме «Биогенетический закон», 10 класс по уровням сложности.

Самостоятельная работа по теме «Периодический закон и периодическая система химических элементов Д. И. Менделеева. Строение атома» 8 класс.

Самостоятельная работа по теме: « Импульс. Закон сохранения импульса» в тестовой форме в 2-х вариантах.

Цель данного урока познакомить учащихся с изопроцессами, графиками изопроцессов и на базе полученных знаний доказать справедливость газовых законов.

Урок по физике на тему «Газовые законы» (10 класс).Цель: сформировать понятие изотермического, изобарного и изохорного процессов. Познакомить учащи.

Источник

Степень сжатия — это не компрессия. Почему она так важна?

Предупреждение:

Если ты хоть немного не разбираешься в конструкции двигателя — ЗАКРОЙ ЭТУ СТАТЬЮ!

Это отношение полного объёма цилиндра двигателя внутреннего сгорания к объёму камеры сгорания. Степень сжатия дизелей 12-20, карбюраторных двигателей 5-10. Повышение степени сжатия (до определённого предела) увеличивает кпд двигателя.
Эффективность

Термическая эффективность и, следовательно, эффективность, с которой топливо используется для совершения полезной работы, непосредственно связана со степенью сжатия. Чем выше степень сжатия, тем меньше топлива будет использовано для получения той же самой мощности. Типичные значения степеней сжатия от 18:1 до 22:1, используемые в дизельных двигателях, частично объясняют, почему они так эффективно работают. Вдобавок к этому, для полной реализации преимуществ этой высокой степени сжатия, на дизельном двигателе никогда не используется дроссельная заслонка. Другими словами, он всасывает как можно больше воздуха, практически так же, как и бензиновый двигатель при широко открытой дроссельной заслонке. Вместо ограничения количества воздуха, поступающего в двигатель, с помощью дроссельной заслонки мощность двигателя регулируется с помощью изменения количества топлива, впрыскиваемого в цилиндр. Это значит, что даже при низких уровнях мощности (когда в камеру сгорания впрыскивается очень малое количество топлива), дизельный двигатель сжимает воздух в цилиндре очень сильно; при этом выделяется столько тепла, что его достаточно для воспламенения даже очень обеднённой смеси. Однако когда дросселируется двигатель с искровым зажиганием (бензиновый двигатель), то количество воздуха, втягиваемого в цилиндры, уменьшается, и так как это эффективная степень сжатия, то в результате топливная эффективность при частично закрытой дроссельной заслонке тоже уменьшается.

Высокая степень сжатия увеличивает мощность. Приведённые данные предполагают, что увеличение степени сжатия не создаёт проблем в других областях, таких как детонация т. д. Вы заметите, что закон уменьшения приводит к довольно простому выводу: когда степень сжатия идёт вверх, то при каждом увеличении прирост мощности будет всё меньше. К примеру, увеличение компрессии от 8,0:1 до 9,0:1 приводит к большему увеличению мощности, чем увеличение сжатия с 11,0:1 до 12,0:1 (2% роста мощности против 1,3%).

Указанные значения являются типичными для двигателей, использующих распределительные валы с относительно коротким периодом впуска, подобные валам во многих форсированных двигателях. Когда продолжительность такта впуска увеличивается (путём установки распределительного вала с более длительным периодом впуска), прирост мощности от увеличения степени сжатия становится даже больше. Это происходит оттого, что данные базируются на механических степенях сжатия (т.е. определённых путём математических расчётов из фиксированного объёма), а не на динамических степенях сжатия, которые продолжают увеличиваться, когда эффективность впуска увеличивается. Когда система впуска модифицируется для улучшения наполнения, то динамическая степень сжатия увеличивается очень похожим образом, как и при увеличении размера поршня, т. к. в цилиндр поступает дополнительное количество воздуха и топлива. Эффективность впуска может продолжать увеличиваться даже до точки «упаковки« цилиндра (объёмная эффективность выше 100%), как это предполагается некоторыми комбинациями впускного и выпускного коллекторов. Максимальное давление внутри камеры сгорания перед воспламенением изменяется, когда изменяется плотность подаваемой смеси. Когда система впуска работает с низкой эффективностью, т. е. когда дроссельные заслонки закрыты или впускная система забита, то цилиндр наполняется лишь частично и динамическое давление сжатия низкое. Когда система впуска работает с высокой объёмной эффективностью (значение более 100% достигается на многих гоночных двигателях), динамическая степень сжатия может создавать давления, которые превышают давления, ожидаемые от механической (рассчитанной) степени сжатия. В таких случаях увеличение механической степени сжатия может ввести двигатель в режим детонации и уменьшить мощность и надёжность двигателя.

Увеличение степени сжатия не всегда приводят к увеличению мощности. Если статическая (подсчитанная) степень сжатия уже находится около предела детонации для используемого топлива, то дальнейшее увеличение статической степени сжатия может ухудшить мощность и/или надёжность двигателя. вк.ком/autobap Это особенно справедливо, когда специальный распределительный вал и системы впуска и выпуска добиваются объёмной эффективности (VE) величиной более 100%. Когда (VE) увеличивается, то динамическая степень сжатия также увеличивается, так как цилиндр «упаковывается« смесью так, как если бы работал невидимый нагнетатель.

Другой эффект от увеличения степени сжатия довольно незначителен и неизвестен некоторым создателям двигателей. Когда VE превышает 100%, поступившая смесь находится под небольшим положительным давлением, однако, она может заполнить только пространство в цилиндре плюс пространство в камере сгорания. К примеру, если объём цилиндра и камеры составляет вместе 416,2 см3, то это фиксированное пространство будет в основном определять, сколько топливовоздушной смеси может попасть в цилиндр. Если мы решаем увеличить степень сжатия путём уменьшения объёма камеры сгорания или путём увеличения размера выпуклости поршня (это наиболее распространённые методы), то это пространство будет не более названной величины. Да, цилиндр сохраняет постоянный рабочий объём — рабочий объём двигателя не изменялся. Но изменили общий объём цилиндра и камеры сгорания. Это означает, что пространство для поступающей рабочей смеси уменьшается. Таким образом, при увеличении степени сжатия мы почти незаметно уменьшили объёмную эффективность двигателя.

• Пример

Воспользуемся воображаемым примером для уяснения деталей.

Представим себе двигатель со степенью сжатия 2,0:1 и, просто ради аргумента скажем, что общий объём (нерабочий объём) одного цилиндра, когда поршень находится в НМТ (нижней мертвой точке), составляет 3.278 см3. Это объём, создаваемый поршнем при одном такте плюс объём камеры сгорания над поршнем, находящимся в положении ВМП (верхней мертвой точке). vk/com/autobap Так как степень сжатия составляет 2,0:1, то объём над поршнем, находящимся в ВМТ должен составлять половину от общего объёма цилиндра или 1.639 см3, (т. е. 1.639 см3 «выбранного« объёма плюс 1.639 см3 камеры сгорания равны 3.278 см3 общего объёма цилиндра). Даже при 3.278 см3 во всём цилиндре двигатель может втянуть только 1.639 см3 свежей рабочей смеси, т. к. имеется давление в коллекторе у впускного канала (в случае с VE, равной 100%) и только вытесненный объём поршня может работать для втягивания воздуха и топлива. Остальные 1.639 см3 будут заполнены выхлопными газами от последнего цикла сгорания.

Добавим теперь к воображаемому двигателю нагнетатель (компрессор) и отрегулируем давление так, что он будет подавать 3.278 см3 топливовоздушной смеси в цилиндр вместо исходных 1.639 см3, которые двигатель мог «вдохнуть« в прежнем состоянии. С нашим нагнетателем в цилиндре будет находиться 3.278 , см3 свежей смеси в конце и не будет остаточных выхлопных газов. Это существенно улучшит мощность. Но что произойдет, если в безрассудных поисках дополнительной мощности увеличить степень сжатия до 3,0:1, уменьшив объём камеры сгорания над поршнем в ВМТ со1.639 см3 до 1.092 см3? Когда поршень находится в конце такта впуска, общий объём цилиндра будет теперь только 2.731 см3. Если не изменять давление наддува, то оно может «вдавить« только 2.731 см3 топливовоздушной смеси в цилиндр. Это уменьшит объём смеси на 547 см3 или примерно на 17%. Двигатель втягивает менее воспламененную смесь, объёмная эффективность уменьшается (на 17%) и мощность снижается. Справедливо то, что 2.731 см3 подаваемой смеси сгорает с более высокой эффективностью благодаря увеличению степени сжатия, но улучшение степени сжатия покрывает только 5% из. 17% потерь мощности.

• Обобщение

Многие из вас могут теперь реализовать важные преимущества, получая максимально возможную VE (объёмную эффективность). Чем выше VE, которую вы сможете получить, тем ниже будет требуемая степень сжатия; а чем ниже степень сжатия, тем меньше выступ поршня, тем легче фронту пламени распространяться в объёме камеры сгорания. Эти соотношения являются некоторыми из тех методов, которые используют профессионалы для увеличения мощности двигателей.

Верхние пределы степени сжатия и фазы газораспределения распределительного вала достаточно хорошо определены для гоночных двигателей, «обычные» форсированные двигатели для повседневного использования, как правило, работают при более низких уровнях мощности и в основном при частично открытой дроссельной заслонке. Увеличение степени сжатия может иногда обеспечить заметный прирост мощности, но это же самое увеличение степени сжатия может дать даже большее улучшение топливной экономичности. При увеличении степени сжатия от 8,0:1 до 10,0:1, мощность при полностью открытой дроссельной заслонке может увеличиться на 3 или 4%. Но экономия топлива при частично закрытой дроссельной заслонке может увеличиться более чем на 15%. В этом нет ничего удивительного, если вы помните, что динамическая степень сжатия при частично открытой дроссельной заслонке заметно ниже, чем статическая степень сжатия. Увеличение статической степени сжатия добавляет эффективности в нужном месте: при частично открытой дроссельной заслонке.

Понравилась статья?

Ставь лайк и подписывайся на канал !

Так ты будешь получать больше интересной и полезной информации.

Источник

Читайте также:  Сколько секунд должен работать бензонасос перед запуском двигателя
Adblock
detector