Тепловые двигатели и КПД — тренажёр по физике 8–10 класс — игра для детей 13–17 лет

Тепловые двигатели и КПД — важная тема курса физики 8–10 класса и ОГЭ/ЕГЭ. Тренажёр даёт три уровня: узнавание типов двигателей, порядок тактов ДВС и решение задач на КПД. Хватит 10–15 минут в день, чтобы уверенно решать задания на η = A/Q.

Категория: Эрудиция и словарь. Возраст: 13–17 лет.

Об игре «Тепловые двигатели и КПД — тренажёр по физике 8–10 класс»

Тепловые двигатели и КПД — важная тема курса физики 8–10 класса и ОГЭ/ЕГЭ. Тренажёр даёт три уровня: узнавание типов двигателей, порядок тактов ДВС и решение задач на КПД. Хватит 10–15 минут в день, чтобы уверенно решать задания на η = A/Q.

Чему учит игра

  • Что такое тепловой двигатель и какие бывают типы.
  • Устройство и такты 4-тактного двигателя внутреннего сгорания.
  • Формулу КПД: η = Aполезн / Qполн · 100 %.
  • Почему КПД реального двигателя всегда меньше 100 %.
  • Экологические последствия работы тепловых двигателей.

Когда подходит (13–17 лет)

["Уроки физики в 8 классе (тема «Тепловые двигатели»).", "Повторение перед контрольной по тепловым явлениям.", "Подготовка к ОГЭ и ЕГЭ по физике.", "Технологические кружки, авто- и авиамоделирование."]

Как играть с ребёнком

  1. На лёгком запомните типы двигателей и их применение.
  2. На среднем разберитесь с 4-тактным циклом ДВС и потренируйтесь считать КПД.
  3. На сложном решайте обратные задачи: по КПД и Q найдите A, по КПД и A — Q.
  4. Не забывайте: η ≤ 100 %. Если ответ больше 100 % — перепроверьте, что в числителе именно полезная работа.
  5. Записывайте промежуточные величины и следите за единицами (Дж, кДж).

Частые вопросы

Что такое тепловой двигатель?

Это устройство, которое превращает внутреннюю энергию топлива в механическую работу. Обязательно имеет нагреватель, рабочее тело и холодильник.

Как считается КПД теплового двигателя?

КПД — отношение полезной работы к полученному от нагревателя количеству теплоты: η = Aполезн / Qполн · 100 %. У реальных двигателей КПД всегда меньше 100 %.

Какие 4 такта у двигателя внутреннего сгорания?

1) Впуск: поршень идёт вниз, в цилиндр поступает горючая смесь. 2) Сжатие: поршень идёт вверх, смесь сжимается. 3) Рабочий ход: свеча поджигает смесь, газы толкают поршень вниз — это единственный такт, где двигатель совершает полезную работу. 4) Выпуск: поршень выталкивает отработавшие газы.

Чем дизельный двигатель отличается от бензинового?

В бензиновом ДВС смесь поджигается искрой свечи. В дизельном — воздух сжимается настолько сильно, что температура становится достаточной для самовоспламенения солярки. КПД дизеля обычно выше.

Почему КПД не может быть равен 100 %?

По второму закону термодинамики часть теплоты обязательно передаётся холодильнику. Полностью превратить теплоту в работу за цикл невозможно.

Какой тепловой двигатель используется на электростанциях?

На тепловых (ТЭС) и атомных (АЭС) электростанциях используют паровые турбины: пар вращает лопасти турбины, а та — ротор генератора.