Nâng cao ý thức sử dụng an toàn, tiết kiệm - Động cơ nhiệt vì sự phát triển bền vững thông qua tiết bài tập Các nguyên lí của nhiệt động lực học

Nâng cao ý thức sử dụng an toàn, tiết kiệm - Động cơ nhiệt vì sự phát triển bền vững thông qua tiết bài tập Các nguyên lí của nhiệt động lực học

Ô nhiễm môi trường đang là vấn đề bức xúc đối với toàn xã hội. Ô nhiễm không khí có tác động xấu đối với sức khỏe con người (đặc biệt là các bệnh về hô hấp) ảnh hưởng đến các hệ sinh thái và các biến đổi khí hậu. Một trong những tác nhân gây ô nhiễm môi trường là động cơ nhiệt. Để biết tại sao động cơ nhiệt lại gây ra ô nhiễm môi trường phải xét đến quá trình cháy diễn ra trong buồng cháy của động cơ.Theo nguyên lý, quá trình cháy lý tưởng chỉ sinh ra CO2, H2O và N2. Nhưng trong thực tế, thì quá trình cháy xảy ra trong buồng cháy của động cơ không lý tưởng như vậy. Quá trình cháy thực tế sinh ra các chất độc nguy hiểm như: CO, CnHm, SO2, và bụi hữu cơ, Chính những chất này là nguyên nhân gây ra ô nhiễm môi trường. Sự xuất hiện của động cơ nhiệt và máy lạnh đã tạo ra một bước ngoặt trong sự phát triển của loài người. Sức lao động được giải phóng, hiệu quả kinh tế cao đã tạo ra được rất nhiều của cải vật chất tuy nhiên bên cạnh các ưu điểm do động cơ nhiệt, máy lạnh mang lại cũng đã xuất hiện một nguy cơ mới, đó là ảnh hưởng của các loại động cơ này đến môi trường như: Khí thải gây ô nhiễm môi trường, nhiệt độ môi trường ngày càng tăng cao, tầng Ôzôn bị phá hủy, đặt ra cho con người nhiều thách thức mới cần giải quyết.

doc 21 trang thuychi01 4730
Bạn đang xem 20 trang mẫu của tài liệu "Nâng cao ý thức sử dụng an toàn, tiết kiệm - Động cơ nhiệt vì sự phát triển bền vững thông qua tiết bài tập Các nguyên lí của nhiệt động lực học", để tải tài liệu gốc về máy bạn click vào nút DOWNLOAD ở trên
MỤC LỤC
1 . Mở đầu
1.1. Lí do chọn đề tài.
Ô nhiễm môi trường đang là vấn đề bức xúc đối với toàn xã hội. Ô nhiễm không khí có tác động xấu đối với sức khỏe con người (đặc biệt là các bệnh về hô hấp) ảnh hưởng đến các hệ sinh thái và các biến đổi khí hậu. Một trong những tác nhân gây ô nhiễm môi trường là động cơ nhiệt. Để biết tại sao động cơ nhiệt lại gây ra ô nhiễm môi trường phải xét đến quá trình cháy diễn ra trong buồng cháy của động cơ.Theo nguyên lý, quá trình cháy lý tưởng chỉ sinh ra CO2, H2O và N2. Nhưng trong thực tế, thì quá trình cháy xảy ra trong buồng cháy của động cơ không lý tưởng như vậy. Quá trình cháy thực tế sinh ra các chất độc nguy hiểm như: CO, CnHm, SO2, và bụi hữu cơ,Chính những chất này là nguyên nhân gây ra ô nhiễm môi trường. Sự xuất hiện của động cơ nhiệt và máy lạnh đã tạo ra một bước ngoặt trong sự phát triển của loài người. Sức lao động được giải phóng, hiệu quả kinh tế cao đã tạo ra được rất nhiều của cải vật chất tuy nhiên bên cạnh các ưu điểm do động cơ nhiệt, máy lạnh mang lại cũng đã xuất hiện một nguy cơ mới, đó là ảnh hưởng của các loại động cơ này đến môi trường như: Khí thải gây ô nhiễm môi trường, nhiệt độ môi trường ngày càng tăng cao, tầng Ôzôn bị phá hủy,đặt ra cho con người nhiều thách thức mới cần giải quyết.
Vậy trong quá trình dạy học giúp học sinh ứng dụng kiến thức vật lí vào thực tiễn, nâng cao hơn ý thức bảo vệ môi trường sống cho học sinh. Nếu như lí thuyết vật lí là sự tổng hợp, khái quát hóa các hiện tượng rời rạc trong tự nhiên thành các quy luật, định luật, định lý có tính chất hệ thống, mang tính tổng quát thì bài tập vật lí lại là sự vận dụng các kiến thức tổng quát đó cho từng trường hợp cụ thể. Khi giải một bài tập vật lí có nghĩa là người ta đang đi tìm quy luật vận động của các trường hợp cụ thể. 
Trong những tiết dạy bài tập vật lí nhiều khi học sinh và người dạy cảm thấy khô khan các em chỉ quan tâm tìm ra kết quả đúng, nhưng khi dạy một tiết bài tập hoàn chỉnh và ý nghĩa là ta phải tìm ra được ý nghĩa thực tiễn của nó và vận dụng kết quả mà mình tìm ra. 
Nguyên lý I Nhiệt động lực học phản ánh quy luật vận động của tự nhiên, Nguyên lý II là sự bổ xung cho Nguyên lý I nhưng xét về ý nghĩa và ứng dụng thì nó có cũng có một tầm quan trọng đặc biệt. Sự ra đời của các loại động cơ nhiệt, máy lạnhlà sự ứng dụng của Nguyên lý II Nhiệt động lực học vào thực tiễn cuộc sống. Các loại động cơ này đã góp phần to lớn trong việc giải phóng sức lao động, phát triển khoa học, kinh tế, xã hội
Trong quá trình giảng dạy về động cơ nhiệt trong môn công nghệ lớp11 và tiết bài tập các Nguyên lí nhiệt động lực học Vật lí lớp 10 thường liên quan đến các quá trình làm việc của động cơ nhiệt. Để vận dụng tốt kiến thức vào thực tiễn và nâng cao hơn ý thức bảo vệ môi trường của học sinh, cách sử dụng động cơ nhiệt đúng cách. Tôi đã chọn đề tài: Nâng cao ý thức sử dụng an toàn, tiết kiệm - Động cơ nhiệt vì sự phát triển bền vững thông qua tiết bài tập “Các nguyên lí của nhiệt động lực học ”.
1.2. Mục đích nghiên cứu.
Khai thác ý nghĩa thực tiễn khi dạy tiết bài tập liên quan đến “Các Nguyên Lí Của Nhiệt Động Lực Học ”
Giáo dục học sinh ý thức sử dụng an toàn, tiết kiệm Động cơ nhiệt, nâng cao ý thức bảo vệ môi trường.
1.3. Đối tượng nghiên cứu. 
- Hoạt động dạy và học vật lí ở trường THPT, trong đó tập trung vào phần bài tập vật lí.
- Phần cơ sở của nhiệt Động lực học lớp 10 - THPT.
1.4. Phương pháp nghiên cứu.
- Phương pháp nghiên cứu xây dựng cơ sở lý thuyết, nghiên cứu cơ sở lý luận và thực tiễn về phát triển bài tập vật lí và vai trò của nó trong việc tăng cường hứng thú và phát huy tính tích cực trong hoạt động nhận thức của học sinh và phát huy ý nghĩa thực tiễn của tiết dạy bài tập vật lí. 
- Nghiên cứu nội dung phần “Các nguyên lí của nhiệt động lực học ” vật lí 10 - THPT.
1.5. Những điểm mới của SKKN.
So với những SKKN cùng đề tài của các năm trước của các tác giả khác thì tôi thấy những điểm mới của SKKN này như sau:
- Đối với giáo viên.
+ Cung cấp kiến thức cơ bản, kết hợp dạy chuyên sâu.
+ Liên hệ với thực tế, giáo dục ý thức của học sinh với cộng đồng. 
+ Rèn luyện kĩ năng tự học, tự nghiên cứu những hiện tượng, vấn đề xung quanh liên quan đến kiến thức vật lí cho học sinh.
- Đối với học sinh.
+ Tập làm việc, suy nghĩ một cách độc lập, kết hợp tốt vai trò khi tham gia hoạt động nhóm. 
+ kết hợp tốt kiến thức đã học vào thực tế, nâng cao thức bảo vệ môi trường. 
2. Nội dung sáng kiến kinh nghiệm
2.1. Cơ sở lí luận của sáng kiến kinh nghiệm.
2.1.1. Nguyên lí I nhiệt động lực học: 
* ∆U = Q + A (không thể chế tạo được động cơ nhiệt loại - Động cơ hoạt động không cần tiêu thụ năng lượng).
* Quá trình thuận nghịch, không thuận nghịch (thực tế chỉ xảy ra các quá trình không thuận nghịch):
Một quá trình biến đổi của hệ từ trạng thái 1 sang trạng thái 2 được gọi là thuận nghịch khi nó có thể tiến hành theo chiều ngược lại và trong quá trình ngược đó, hệ đi qua các trạng thái trung gian như trong quá trình thuận. 
Quá trình thuận nghịch cũng là quá trình cân bằng. Đối với quá trình thuận nghịch, sau khi tiến hành quá trình thuận và quá trình nghịch để đưa hệ về trạng thái ban đầu thì không làm cho môi trường xung quanh bị biến đổi.
Quá trình không thuận nghịch, là quá trình mà khi tiến hành theo chiều ngược lại hệ không đi qua đầy đủ các trạng thái trung gian như trong quá trình thuận. [4.1], [4.2]
Đối với quá trình không thuận nghịch thì môi trường xung quanh bị biến đổi.
2.1.2. Nguyên lí II nhiệt động lực học: 
 2.1.2.1. Máy nhiệt
Máy nhiệt là một hệ họat động tuần hoàn biến công thành nhiệt hoặc biến nhiệt thành công.
Trong máy nhiệt có các chất vận chuyển làm nhiệm vụ biến nhiệt thành công hoặc ngược lại. Chúng được gọi là các tác nhân. Khi máy hoạt động, tác nhân trao với các vật có nhiệt độ khác nhau. Các vật này được gọi là các nguồn nhiệt. Người ta coi nguồn nhiệt có nhiệt độ không đổi và sự trao đổi nhiệt không ảnh hưởng tới nhiệt độ của nó. Thông thường máy nhiệt trao đổi với hai nguồn nhiệt. Nguồn có nhiệt độ cao hơn gọi là nguồn nóng, nguồn có nhiệt độ thấp hơn gọi là nguồn lạnh.Tất cả các máy đều hoạt động tuần hoàn, do đó tác nhân trong máy biến đổi theo các chu trình. [4.2]
Động cơ nhiệt
Động cơ nhiệt là một hệ họat động tuần hoàn biến nhiệt thành công. Ví dụ như máy hơi nước, các loại động cơ đốt trong. Trong máy hơi nước tác nhân là hơi nước, nguồn nóng là nồi súpde, nguồn lạnh là bình ngưng hơi. Trong động cơ đốt trong, tác nhân có thể là chất hơi như hơi đốt, hơi mêtan; có thể là nhiên liệu lỏng như ét xăng, dầu madút
Tác nhân trong các động cơ nhiệt biến đổi theo chu trình thuận nghịch nghĩa là đường cong biểu diễn chu trình có chiều theo chiều kim đồng hồ (sinh công).
Máy làm lạnh
Máy làm lạnh là loại máy tiêu thụ công để vận chuyển nhiệt từ nguồn lạnh sang nguồn nóng.  [4.2]
2.1.2.2. Nguyên lí II nhiệt động lực học: 
 * Cách phát biểu của Clau – di - út: Nhiệt không thể tự truyền từ một vật sang một vật nóng hơn.
 * Cách phát biểu của Cac – nô: Động cơ nhiệt không thể chuyển hóa toàn bộ nhiệt lượng thành công cơ học. 
-Nguyên tắc hoạt động của động cơ nhiệt:
Nguồn nóng
Bộ phận phát động
Nguồn lạnh
A = Q1 – Q2
Q1
Q2
- Hiệu suất của động cơ nhiệt:
- Chu trình làm việc của động cơ nhiệt: Chu trình ôtô, xe máy, máy lạnh ... chu trình Diesel
2.1.2.3. Các loại chất thải gây ô nhiễm không khí nguy hiểm nhất đối với con người và khí quyển là SO2, CO, CO2, N2O, CFC
- Khí cùng với hơi nước trong khí quyển là hai thành phần chính dẫn đến hiệu ứng nhà kính. Cơ chế của hiệu ứng này như sau: Bầu khí quyển của Trái Đất hấp thụ yếu các bức xạ nhìn thấy của mặt trời. Các bức xạ này chiếu xuống bề mặt Trái Đất làm nóng bề mặt Trái Đất. Sau đó bề mặt Trái Đất nóng lên lại phát ra các bức xạ nhiệt, bức xạ này bị hấp thụ chủ yếu bởi khí và hơi nước. Kết quả nhiệt độ của khí quyển Trái Đất tăng dần lên. Theo tính toán của các nhà khoa học thì khi nồng độ trong khí quyển Trái Đất tăng lên gấp đôi thì nhiệt độ bề mặt Trái Đất tăng lên khoảng . Các số liệu quan trắc cho thấy nhiệt độ Trái Đất đã tăng chừng trong khoảng thời gian từ 1860 - 1992. Theo dự đoán nếu không có biện pháp khắc phục hiệu ứng nhà kính thì nhiệt độ trung bình bề mặt Trái Đất sẽ tăng thêm từ vào năm 2050. Sự gia tăng nhiệt độ bề mặt Trái Đất có tác động mạnh mẽ đến nhiều mặt của môi trường Trái Đất như:
+ Làm tan băng ở các cực trái đất và làm dâng cao mực nước biển.
+ Làm thay đổi điều kiện sống bình thường của các sinh vật trên trái đất, kể cả con người.
+ Khí hậu trái đất sẽ biến đổi sâu sắc.
+ Nhiều loại bệnh tật mới xuất hiện.
...............................
- Khí Sunfua đi oxit ()
Khí rất độc hại với sức khỏe của con người và sinh vật, gây ra các bệnh ở hệ hô hấp. Khí trong không khí khi gặp oxi và hơi nước tạo thành axit gây ra hiện tượng mưa axit. Làm ảnh hưởng tới rừng và thảm thực vật xanh khác.
- Khí CO
Tác hại của khí CO đối với con người và động vật xảy ra khi nó hóa hợp thuận nghịch với hemoglobin (Hb) đã hấp thụ oxi ở trong máu.
Hemoglobin có ái lực hóa học đối với CO mạnh hơn với . Khí CO sẽ cản trở hemoglobin hấp thụ oxi và gây ngạt thở, có thể dẫn đến tử vong.
- Khí 
là loại khí tham gia vào hiệu ứng nhà kính
- Khí CFC
CFC là những hóa chất do con người tổng hợp để sử dụng trong nhiều ngành công nghiệp, trong các máy lạnh và từ đó xâm nhập vào khí quyển làm tổn hại tầng Ozon. [4.8]
2.2. Thực trạng vấn đề trước khi áp dụng sáng kiến kinh nghiệm.
2.2.1. Vấn đề ô nhiễm môi trường do hoạt động của động cơ nhiệt . 
Con người đã sản xuất được động cơ nhiệt như xe máy, ôtô để phục vụ lợi ích của chính con người, tuy nhiên vấn đề hiện nay đang được đặt ra đó là sử dụng các phương tiện đó ảnh hưởng rất lớn đến môi trường, ảnh hưởng đến sự phát triển bền vững, quá trình cháy xảy ra trong buồng cháy của động cơ không lý tưởng sẽ truyền một nhiệt lượng đáng kể mà còn thải ra bầu khí quyển nhiều loại khí độc hại Cácbonđiôxit (CO2), Sunfua điôxit ( SO2), Cacsbon mônôôxít (CO), Nitơ ôxit (N2O), Clorofluôrôcacbon (CFC), Chì (Pb)các chất độc hại này đã làm nhiệt độ trái đất tăng cao dự báo, nhiệt độ trái đất sẽ tăng thêm 1,50 – 4,50C làm tan băng ở các cực. Chúng ta là những chủ nhân tương lai cần có những ý tưởng giải pháp gì để hạn chế được sự tác động đó? [4.8]
Một số hình ảnh ôi nhiễm môi trường do động cơ nhiệt:
2.2.2. Thực trạng của hoạt động dạy – học tiết bài tập vật lí.
Trong quá trình dạy học môn vật lí bài tập có vai trò rất quan trọng trong việc củng cố, kiến thức và phát huy tính tích cực của học sinh đồng thời góp phần rèn luyện tính kiên trì, kĩ năng vận dụng tổng hợp kiến thức, tư duy sáng tạo của của học sinh ...Tuy nhiên trong thực tế tiết dạy bài tập chỉ chiếm 15%-20% tổng số tiết nên giáo viên chưa khai thác hết chức năng của bài tập. Cũng có thể như chúng ta đã biết tiết dạy bài tập rất khó dạy, ở chỗ không có một thiết kế nào cụ thể, tuỳ thuộc vào khả năng tiếp thu của học sinh, của chương trình. Học sinh khi giải một bài tập vật lí thường chỉ quan tâm đến việc áp dụng các công thức để tìm ra đáp số mà không tìm hiểu ý nghĩa thực tiễn của bài tập, của các kết quả mà mình làm ra, không mấy khi quan tâm đến việc tìm ra ý nghĩa thực tiễn của bài tập để từ đó học sinh có thể vận dụng trong đời sống, nghiên cứu khoa học cũng thông qua phân tích ý nghĩa bài toán để giáo dục về ý thức, đạo đức hình thành nhân cách cho người học.
2.3. Các sáng kiến kinh nghiệm hoặc các giải pháp đã sử dụng để giải quyết vấn đề.
2.3.1. Giải pháp cũ thường làm.
- Về giáo viên:
+ Giảng dạy bài tập phần các nguyên lí của nhiệt động lực học, đôi khi giáo viên quan tâm đến biểu thức nguyên lí I, công thức xác định hiệu suất của động cơ nhiệt, dấu của các đại lượng trong công thức mà chưa đi sâu làm sáng tỏ bản chất vật lý của bài tập, từ đó giúp định hướng, giáo dục cho học sinh ý thức tiết kiệm nhiên liệu, bảo vệ môi trường phát huy mặt lợi và đấu tranh, cải tạo các vấn đề có hại.
+ Có liên hệ kiến thức thực tế nhưng còn hạn chế vì không có quỹ thời gian.
- Phía học sinh:
+ Chỉ quan tâm đến đáp án đúng, sử dụng công thức nào để đưa ra được đáp án đúng mà chưa đi sâu làm rõ được ý nghĩa của nó trong thực tiễn. 
2.3.2. Giải pháp mới cải tiến.
2.3.2.1. Nội dung giải pháp.
Câu hỏi: “Dạy như thế nào, học như thế nào để đạt được hiệu quả học tập tốt nhất?” dạy học như thế nào để tiết bài tập thêm phong phú, không nhàm chán, dạy học để học sinh vận dụng học đi đôi với hành, vận dụng tốt kiến thức vật lí vào thực tế, nâng cao trách nhiệm sống của học sinh với cộng đồng xã hội. Hiện nay xã hội đang phát triển các phương tiện sử dụng động cơ nhiệt đang rộng rãi và nhiều ứng dụng, vậy sử dụng như thế nào là an toàn tiết kiệm và đúng cách thông qua tiết bài tập các nguyên lí của nhiệt động lực học. 
2.3.2.2 Giải quyết vấn đề trong tiết học. 
Hoạt động 1: Khởi động 
 Gv: Yêu cầu các nhóm trình bày kết quả học tập, đã được giao nhiệm vụ tìm hiểu ở tiết học trước. 
Nhóm 1: Vai trò của động cơ nhiệt đối với đời sống sinh hoạt của con người? Nêu các ứng dụng mà em biết?
Nhóm 2: Trình bày nguyên tắc hoạt động của các động cơ nhiệt? Làm thế nào để nâng cao hiệu suất của động cơ nhiệt dùng trong xe máy, ôtô?
Nhóm 3: Hãy cho biết hiện nay nhiên liệu dùng cho xe máy, ôtô là những loại nào? Bài toán kinh tế và giải pháp bảo vệ môi trường khi sử dụng các loại nhiên liệu đó?
Nhóm 4: Phân tích ảnh hưởng của khí thải và tiếng ồn khi ôtô, xe máy hoạt động đối với môi trường? Hiệu ứng nhà kính là gì? Vì sao hàng năm các nước trên thế giới lại phải họp nhau lại để bàn việc cắt giảm khí thải gây hiệu ứng nhà kính?
 Hs: Trình bày kết quả mà mình tìm hiểu được 
Hoạt động 2: Vận dụng kiến thức giải bài tập và khai thác ý nghĩa thực tiễn của bài toán.
Hoạt động của giáo viên và học sinh
Nội dung
Bài tập 1, sgk (bài 6,trang 180 –CB) [4.1]
Người ta thực hiện công 100J để nén khí trong một xi lanh. Tính độ biến thiên nội năng của khí biết khí truyền ra môi trường xung quanh nhiệt lượng 20J
Gv: yêu cầu học sinh hoạt động nhóm hoàn thành bài tập
 Hs: thảo luận nhóm hoàn thành bài tập 
 Gv: có nhận xét gì? Về độ biến thiên nội năng 
 Hs: Nội năng tăng 
Gv: Hãy nêu ý nghĩa thực tiễn của bài toán
Hs: Động cơ nhiệt truyền nhiệt lượng ra môi trường 
Áp dụng nguyên lí I Nhiệt động lực học:
∆U = Q + A
- theo bài ra: A>0, Q<0 nên:
∆U = 100 – 20 =80 J
∆U > 0 nên nội năng tăng
Ý nghĩa thực tiễn 
Đây là bài toán thuộc quá trình nén trong chu trình làm việc của động cơ nhiệt. Bài toán cho thấy, trong quá trình này, động cơ đã truyền ra môi trường nhiệt lượng nhất định. Vậy động cơ nhiệt, kể cả động cơ nhiệt hiện đại nhất mà con người hi vọng có thể chế tạo được trong tương lai, cũng không thể chuyển hóa hoàn toàn nhiệt lượng do nhiên liệu bị đốt cháy tỏa ra thành công cơ học mà phải tỏa một phần nhiệt lượng này ra không khí. Nhiệt lượng do các động cơ nhiệt thải vào khí quyển làm cho nhiệt độ của khí quyển tăng cao hơn mức bình thường
Giáo dục ý thức của học sinh biết sử dụng an toàn, tiết kiệm – Động cơ nhiệt:
Giáo viên hỏi học sinh: Qua bài tập này theo các em thì việc hằng ngày sử dụng động cơ nhiệt chúng ta cần sử dụng thế nào cho hợp lí?
Ta thấy một động cơ nhiệt hoạt động theo các thông số như bài tập này trong quá trình nén của động cơ thì nó làm tăng nội năng, đồng thời thải ra môi trường lượng nhiệt làm tăng nhiệt độ môi trường gây ra hiệu ứng nhà kính, ảnh hưởng tới cuộc sống của con người và các sinh vật trên trái đất.Do đó các em cần nâng cao ý thức trách nhiệm hơn nữa, sử dụng an toàn hơn,tiết kiệm hơn các động cơ nhiệt, nhằm hạn chế tối đa vấn đề thải nhiệt ra môi trường của các động cơ nhiệt nhằm đem lại cho môi trường một bầu không khí trong lành.
Bài tập 2, sgk (bài 8,trang 180 –CB) [4.1]
Khi truyền nhiệt lượng 6.106 J cho khí trong một xi lanh hình trụ thì khí nở ra và đẩy pit-tông lên làm thể tích tăng thêm 0,50 m3. Tính độ biến thiên nội năng của khí. Biết áp suất của khí là 8.106 N/m2 và coi áp suất này không đổi trong quá trình thực hiện công.
Gv: yêu cầu học sinh hoạt động nhóm hoàn thành bài tập
 Hs: thảo luận nhóm hoàn thành bài tập 
 + công do khi thực hiện 
 A = p.(V2 – V1)
 Độ biến thiên nội năng 
∆U = A + Q
Gv: Khi khí nhận nhiệt lượng và sinh công thì nội năng như thế nào? có ảnh hưởng gì đến môi trường ?
Hs: Nội năng tăng, sau quá trình này khí vẫn có nhiệt độ cao vậy nhiệt độ môi trường tăng 
- Ta có:
 A = F.s = p.S0.s = p.S0.∆V/S0= p.∆V
- Áp dụng: A = 8.106. 0,5 = 4.106 J.
- Áp dụng nguyên lí I thì: 
∆U = A + Q = 6.106 – 4.106 = 2.106 J
( vì A 0)
ý nhĩa thực tiễn của bài toán: 
 Trong quá trình nhận nhiệt đẳng áp trong chu trình Diesel của động cơ đốt trong (động cơ đốt trong thường làm việc theo hai chu trình Otto hoặc Diesel).Trong quá trình này, khí trong xi lanh đã thực hiện công tuy nhiên nội năng của chất khí vẫn tăng . Lượng khí này được thải ra môi trường làm cho nhiệt độ môi trường tăng	
Bài tập 3: Một động cơ của xe máy có H = 20%. Sau một giờ hoạt động tiêu thụ hết 1kg xăng có năng suất toả nhiệt là q = 6.106J/kg. Công suất của động cơ xe máy là bao nhiêu? [4.4]
Gv: yêu cầu học sinh hoạt động nhóm hoàn thành bài tập
 Hs: thảo luận nhóm hoàn thành bài tập 
 Nhiệt lượng tỏa ra Q=q.m
 Hiệu suất H=
 P = A / t
Giải: Khi 1 kg xăng cháy hết sẽ tỏa ra nhiệt lượng
 Q=q.m= 46.106J.
P = A / t = 2555,56 W
Ý nhĩa thực tiễn của bài toán: Đây là loại động cơ nhiệt làm việc kém hiệu quả, hiệu xuất thấp ảnh hưởng xấu đến môi trường (nhiệt lượng truyền ra môi trường quá lớn). 
	- Nhiệt độ môi trường tăng	
	- Khí thải ra môi trường có chứa các chất như CO2, CO, N2O, SO2 là các chất có hại cho môi trường. Các chất này có hại cho môi trường như gây nên hiệu ứng nhà kính, làm thủng tầng OZôn
Thực tế nên chế tạo và sử dụng các động cơ có hiệu suất lớn để tiết kiệm năng lượng,hạn chế ảnh hưởng xấu đến môi trường.
Giáo dục ý thức của học sinh biết sử dụng an toàn, tiết kiệm – Động cơ nhiệt:
Với thông số của bài tập này các em thấy đối với những động cơ nhiệt kém chất lượng thì nhiệt lượng tỏa ra môi trường quá lớn, đây là nhiệt lượng totr ra do nhiên liệu cung cấp là xăng nên các khí độc hại đưa ra môi trường như CO2, CO, N2O, SO2 các chất độc hại này đã làm nhiệt độ trái đất tăng cao dự báo, nhiệt độ trái đất sẽ tăng thêm 1,50 – 4,50C làm tan băng ở các cực. Chúng ta là những chủ nhân tương lai cần có những ý tưởng giải pháp gì để hạn chế được sự tác động đó?
Một câu hỏi mà mỗi chúng ta đều phải trăn trở, suy ngẫm. Do đó trước khi mỗi chúng ta có ý tưởng phát minh ra những động cơ nhiệt ít gây ôi nhiễm cho môi trường thì các em hãy là những người tự bản thân nâng cao ý thức sử dụng cho tốt đã, rồi mới nghĩ đến việc tìm kiếm cái mới thay thế.
Bài tập 4:Tại sao buồng đốt của một nồi hơi trong động cơ nhiệt lại không nóng chảy, mặc dù trong buồng đốt có lúc nhiên liệu cháy ở nhiệt độ cao hơn so với nhiệt độ nóng chảy của kim loại dùng để tạo ra nó? [4.8]
GV: Yêu cầu HS thảo luận nhóm trả lời câu hỏi.
HS: Hoàn thành câu trả lời
GV: GV có thể cung cấp cho HS biết về hoạt động của động cơ nhiệt và câu hỏi cho hs: Hãy phân tích vấn đề ôi nhiễm môi trường do sử dụng động cơ nhiệt.
HS: Làm cho các nguồn nước sông ngòi nhiệt độ tăng cao 
Giải: Các thành bên ngoài của buồng đốt được làm lạnh bằng nước, nên nhiệt độ của chúng không cao hơn nhiệt độ trong nồi hơi nhiều lắm
Ý nghĩa thực tiễn của bài toán:
Các động cơ nhiệt có công suất lớn dùng nước để làm nguội động cơ. Những dòng nước sau khi làm nguội động cơ có nhiệt độ cao khi thải ra sông ngòi cũng gây ra những hậu quả lớn về nguồn thủy sản. Ngoài ra các động cơ nhiệt còn làm ôi nhiễm môi trường bằng các khí độc do đốt cháy nhiên liệu tỏa ra.
Giáo dục ý thức của học sinh biết sử dụng an toàn, tiết kiệm – Động cơ nhiệt:
Qua bài tập này các em thấy hầu như các động cơ nhiệt đều sử dụng hệ thống làm mát động cơ là dùng nước. Do đó các nhà máy xí nghiệp thường xử dụng các động cơ có công suất lớn với số lượng nhiều thì nguồn nước này nếu thải xuống sông ngòi sẽ gây hậu quả thiệt hại nặng nề đối với môi trường. Thủy sản bị chết gây 

Tài liệu đính kèm:

  • docnang_cao_y_thuc_su_dung_an_toan_tiet_kiem_dong_co_nhiet_vi_s.doc
  • docBia sang kien kinh nghiem.doc