Авторлық материал жариялағаныңыз
туралы сертификатты тегін алу үшін
+
Материал жариялау
БАҚ (СМИ) жариялаған соң номер беріліп қорғалады
Сертификатты (құжатты) тексеру

«Жылу двигателі» атты телекөпір
Материал жайлы қысқаша түсінік: оқушылар жылу двигателімен танысады
Материалды ашып қарау
«Жылу двигателі» атты телекөпірТележүргізуші: Статистикаға жүгінсек бүгінгі күні Қазақстандағы бірнеше қалалардағы ауаның ластануындағы қолайсыздық байқалады. Атмосфераға зиянды газдар бөлінеді. Енді атмосфераның ластануының технологиялық проблемаларын қарастырамыз. Сендер, жылу двигателі және ПӘК-мен 8сыныптан таныссыңдар, сондықтан ойларыңда жүрген сұрақты телекөпірге келген ғалым-инженер,конструктор,дәрігер,химик-технолог т.б. қоюға болады. Ал, бірінші сұрақтарыңды қойыңдар.1 оқушының сұрағы: Автомобиль транспортында карбюраторлы,дизельді двигательдің қолданылатынын білеміз. Дизальдік двигательдің карбюраторлық двигательден артықшылығы неде?Инженер-конструктор: Іштен жану двигателін 1878ж. немістің атақты механигі Николай Отто ойлап тапты. Двигатель алғашында газбен жұмыс істеді,кейіннен 1885ж. оның әріптесі инженер Даймлер бензинмен жұмы істейтін карбюраторды двигатель құрастырды. Оның негізгі жүрегі карбюратор онда ауа мен бензиннен қоспа түзеді.I-такт: сору тактісі, ұлғайып, Ρ꞊СоnstII-такт: сығу тактісі қоспа электр оталдырғыштан тұтанады.III-такт: жұмыс тактісі, шығару клапаны ашылып, Р-қысымы түседі.IY-такт, шығару тактісі: Қалдық газ сыртқа шығады. Р-қысым атмосфералық қысымнан артық болады. Шығару клапаны жабылады. Сору клапаны ашылып цикл қайталанады. ПӘК 25-30% карбюраторлы двигатель автомобиль, мотоцикл,моторлы қайықтарда кеңінен пайдаланылады.Инженер-конструктор:Сіздерді таныстырып өткен карбюраторды двигательдің кемшіліктері де бар. Жоғары сапалы қымбат бензин, құрылысы күрделі, иінді біліктің жоғары жылдамдықтағы айналысы, атмосфераның ластануы. 1892ж. неміс инженері Рудольф Дизель цилиндрде қоспа емес, ауа сығылатын двигательге патент алып, Дизельді двигатель карбюраторсыз оталдырғышсыз, арзан отынен,отынды аз жұмсайтынын қазір өмірден көріп отырмыз.I-такт: сору клапаны ашылып,ауа сорылады.II-такт: поршень жоғары қозғалғанда ауа сығылады. Қысым 1,2·Па, температура 500-С-ге көтеріледі сығылған ауаға отын насосымен форсунканың көмегімен дизельдік отын бүркіледі. Отын тұтанып, бензинге қарағанда ұзақ жанады.III-такт: отын жанғандағы жұмыстық жүріс. Поршень төмен түседі Р꞊СоnstIY-такт: шығару клапаны ашылып, пайдаланған газ сыртқа шығады. Карбюраторға қарағанда ПӘК 35-40% дизельді двигатель трактор,автомобиль,теплоход,электроход,тепловоз,аз қуатты электростанцияларда қолданылады.Химик-технолог: Іштен жану двигателі жанар-жағар майын мұнайдан алады. Карбюраторлы двигательдерде мұнай өнімінің жеңіл фракциясы бензинмен жұмыс істейді. Оның құрамы () көмір сутектерінен тұрады. Бензин құрамындағы көмір сутектердің ауамен қоспасы поршеньге ұрылып, қопарылыс береді. Бұл құбылысты детонация деп атайды. Ол двигательдің уақытынан бұрын қызып, тозып кетуіне әкеледі. Бензиннің детонацияға төзімділігін оқтан санмен анықтайды, ал ол сан неғұрлым үлкен болса детонацияға төзімділігі жоғары болады. Бензин маркалары: А-72,А-76,А-96,Аи-93 т.б. 96%изооктан, 4% гептан. Мұнайды тура өңдегенде алынатын бензиннің оқтан саны 50-65% болады, оның оқтан санын арттыру үшін антидетонатор қосады. Ондай затқа тетраэтил қорғасын (Ρb()жатады, алынған бензин этилденген деп аталады. Бұл бензин жанғанда қорғасын және қорғасын (II) оксиді (Ρb) бөлшектері түзіледі. Бұл бензин өте улы, нерв жүйесіне әсер етіп, созылмалы ауыр науқасқа ұшыратады. Соңғы кезде жаңа, зиянсыз антидетонатор-марганцов органикалық қосылыс Mn(СО)қолданыла бастады. Дизельді отын бензинге қарағанда ауыр мұнай өнімі техникада соляр майы, тұрмыста солярка деп аталады.Соляр майын анықтайтын цетан саны. Двигательдің дұрыс қалыпты жұмыс істеу үшін цетан саны 45-55 болатын солярка қолданылады. 2 оқушының сұрағы: Автомобиль –байлық емес, қозғалыс құралы екені бәрімізне белгілі. Автомобиль өркениетке пайдасынан бұрын зиянды екенін енді түсіне бастадық. Машина неғұрлым көшеде көп жүрсе, соғұрлым оның шуына, ағынына төтеп беру керек. Автотранспорттың қаншалық зиянды газдар бөліп шығаратынын естігіміз келеді.Эколог: Бөлініп шығатын газдар құрамындағы заттар (СО, ,ΝΟ) т.б. қоршаған ортаға көп зиян келтіреді, 1 автомобильден 1000-1200 құрамдағы газдар бөлініп шығады деп есептеледі. Көмір оксиді СО улы газ болып есептеледі. Адам қатты уланғанда оттегінің жетіспеуінен өліп кетуі мүмкін. Бауыр,жүрек, ми қызметтерінің белсенділігін жояды, қандағы қант құрамын көбейтеді. Отынды көп мөлшерде жаққанда бөлініп шығатын мөлшерінің атмосферадағы артуының салдарынан жердегі температура қауырт артуы мүмкін. Атмосфераның су буымен қатар көктеме эффектіге әкеліп соғады. Температураның одан әрі жоғарлауы мұз айдыны мен әлемдік мұхит деңгейінің 50 метрге дейін катастрофалық көтерілуі мықты қауіп туғызуы мүмкін. Кұкірт оксиді мен азот оксидінің қалдықтары тыныс жолдары ауруына шалдықтырады. Азоттың қосылысы қанға және қан тамырларына әсер етеді. Ν оксид, көмір оксиді,10 есе қатерлі.3 оқушының сұрағы: Осыдан жүз жыл бұрын ағылшын химигі Смит қышқыл жаңбыры туралы айтса да, бірақ осы туралы кейіннен ғана айтылып жүр. Олар қалай пайда болды? Табиғатта қалай әсер етеді?Эколог: Автомобиль газдарының қалдықтары сияқты көміртегі, күкірт,азот оксиді жаңбыр суында ерігенде қышқыл құрайды. О Қышқыл қалдықтары(тұман,жаңбыр)жер қабатына түскеннен кейін АƖ иондары т.б. зиянды метал пайда болады және беткі қабатындағы жер асты суларын ластайды мысалы:ΑƖден альцгеймер, ерте қартаю және ақыл ойдың толық жетілмеу аурулары пайда болады. Қышқылды жаңбырлар металдардың бұзылуына әсер етеді. Құрылыс металдарын бұзады.Эколог:Тағы мынаны айтқым келеді. Пайдаланғаннан қалған қалдық газдардың құрамында қаныққан, қанықпаған, ароматты көмірсутегі орталық нерв жүйесін тежейді. Азот тотығы күн сәулесінің әсерінен фотохимиялық тұман түзеді, қосылысынан улылығы артып, жағымсыз иіс шығады, көру қабілеті төмендейді, көз қабынады, мұрынның кілегей қабаты,тамақ,өкпе ауруларына шалдығады. Азоттың IY валентті оксиді, күннің құрамындағы ультракүлгін сәуленің әсерінен айырылады, озонға айналады.1) NO NO Озон мен оттегінің еркін атомы өз кезегінде көмірсутегімен реакцияға түсіп, улы заттар пайда болады тұман түзеді. Жылы ауа, суық ауаның төменгі қабатында болады. Темекі түтіні сияқты, ол жер бетінде қалады. Отын жанғанда газдар бөлініп, қатты күйе бөлінеді. Күйе су бетіне түсіп сілтілігі арттады. Лакмус суға салғанда көк түске боялатын сияқты. Статистикада бензоприн мен дем алғанда адамдарда зиянды ісіктер пайда болады. Автомобиль бос жүрісте, қозғалғанда, тежелгенде, жаман жолмен жүргенде бензоприн көп бөлінеді. Тағы бір бөлінген газдардың құрамында болатын қорғасын, өте улы зат. Этил бензинін пайдаланғанда атмосфераға жыл сайын 200 мың тонна қорғасын бөлініп шығады. Ол қан ауруларын тудырады, бүйрек функцияларын нашарлатады, нерв жүйесін күйзелтеді, белоктар түзілуіне, тұқым қуалаушылыққа әсер етеді. АҚШ-та 1988 жылы этил бензинін пайдалануға тиым салынған.4 оқушының сұрағы: «Акселераторды қанша бассаң сонша акселерация аласың!»мұны қалай түсінуге болады?Дәрігер: Инженер Арсеньевтің болжамы бойынша акселерацияның себебі атмосфераның құрамында көміртегі газының көбеюі. XYIII –ғасырдың жауынгерінің бойы қазіргі әскерге шақырғандардан 20см аласа. Зерттеу қорытындысы акселерацияның ауыл балаларынан гөрі қала балаларына тән екенін көрсетті. Мысалы: 1990 жылғы көрсеткіш бойынша қала балаларының кеудесінің көлемі 1 жасар баланың басының көлеміндей, ал 1967 жылы ол 2-3 айлықтай. Дем алу процесінің жоғарлауы кеуденің жылдам өсуіне және жалпы организмнің барлығының, жылдам дамуына әсер етеді, яғңни акселерацияға алып келеді. Бірақта көміртегі газының көбеюі адамның бойының өсуін кальций карбанатының құрылуы арқылы өте тез тоқтады. Мысалы: 1990жылы бұл процесс 26 жаста бітсе, қазір 18-19да. Үлкен қалаларда көміртегі газын негізгі тасушы автотранспорт болса, акселерацияға автомобиль паркінің көбеюі әсер ететінін жоққа шығара алмаймыз.5 оқушының сұрағы: Батыс Европа елдерінде 1993-жылдан кейін АҚШ-та,Жапаонияда экологиялық норманы қатаң сақтау мақсатында машиналардың газын тазалау үшін, тазалау жүйесінсіз жүргізуге тиым салынған. Бұл не деген жүйе түсіндіріңізші?Констуктор: қатал экологиялық бақылау мысалын 1975 жылы енгізілген газдарды тазарту нормасынан табуға болады. Нейтрализатор екі камералық реактор түрінде орындалады. Бір камерасында көміртегі газы мен көмірсутектердің қышқылдануы жүреді2СО 2; OЕкінші камерада азот оксидін құрау 2СО. Бұл нейтрализаторлар карбюраторлық және дизельдік двигательдері бар автомобильдерде қолданылады. Отандық катализаторлар алюминий оксидінен жанған газдарда көміртегі оксидін 80%-ке, көмірсутектерді 70%-ке,азот оксидін 50%-ке дейінгі көлемге түсіреді. Ең жақсы катализатор бұл платина, бірақ өте бағалы және сирек кездесетін металл. Пайдаланған кезде теріс факторлары байқалған. Іштен жану двигателі этилденген бензинмен жұмыс істегенде катализатордың үстін тез қорғасын басып қалады, ал дизельдік отынмен жұмыс істегенде отынның үстін күйе және күкірт басып қалады. Бұның бәрі катализаторды тез бұзады.6 оқушының сұрағы: Бүгін бір инженер конструкторлардың бензинді және дизельді двигательдердің жұмысы принципі туралы хабарларын тыңдадық. Автокөліктер дизельді двигательге көшсе себебі, арзан отынмен,құрылысы қарапайым,ПӘК жоғары дизельді карбюраторды двигательмен салыстырғанда экологиялық жағынан таза ма?Ғылыми зерттеу институтының қызметкері: Дизельді двигательге-деген көзқарас пайдаланудың арзандылығымен қатар сыртқы ортаның ластануын азайтады. Мысалы: улы заттардың мөлшері екі есе азаяды. Оның ішінде көміртегі оксиді, күкіртті сутектер 50-90%. Біздің ғылыми зерттеу институтының орталығының мамандары қазіргі кезде дизальдік отынмен табиғи газдың қоспасын пайдаланатын машиналарды ойлап табуда. Химик технолог: Соңғы кезде отын ретінде этил спирті қолданыла бастағанын хабарлап өтейін. Этнанол жанғанда тек көмірқышқыл газы мен су түщзіледі. Этанолды өсімдіктен алады. Спиртпен биогазбен жұмыс істейтін машиналар Бразилияда бар. Экологиялық жағынан тиімді отын сутегі болып табылады. Оны кәдімгі судан алуға болады 2O2Бұл туралы Жюль Верн өзінің «Құпия арал»романында жазған. Сутегі улы емес жанғанда тек су түзеді-экологиялық таза зат. Бір моль сутегі жанғанда бөлінетін жылу үш есе,ал атомдық сутегі (Н) жанғанда сегіз есе көп жылу бөлінеді. Сутегін алудың қиындығы суды айыруда. Сутегі –болашақ отын.7 оқушының сұрағы: Мен, бір машинаны көріп таң қалдым. Кішкентай электроматор, беріліс механизмінің орнында тұр. Беріліс механизмі керексіз болып қалыпты. Біздің жолдарда қашан электроавтомобильдер пайда болар екен?Конструктор:Сұрағыңыз өте қызықты екен. Электроавтомобильдің қарапайымдылығы мен сенімділігі ертеден белгілі. Оның түп атасына Роберт Девидсонның «өзі жүретін арбасын»жатқызуға болады. Ол гальвани элементінің көзімен жүреді. Электроавтомобильдердің артықшылығы біріншіден-экологиялық таза. Екіншіден-жанар-жағар май қолданылмайды. Мұндай жағу дегеніміз Менделеевтің айтуы бойынша пешке ағаш жағумен бірдей. Электроавтомобильдің энергия көзі аккумулятор 700км жолды,100км/сағ жылдамдықпен жүре алады. Келесі жылы бәріміз осындай автомобиль мініп шыға аламыз ба? Жоқ. Оны қайдан мініп шыға аламыз. Ол үшін бүкіл бір өнеркәсіп салуымыз керек. Автомобильді электрлендіру үшін бүкіл планетадағы электр энергиясы жетпейді. Ьағыда электр станцияларын салу керек болады. Қазіргі электр энергиясының 80%-тін жылу электр станциясы өндіреді. Ал олар көмір,мұнай,жағып атмосфераға зиянды заттар бөледі. Олай болса жаңағы электр двигателінің экологиялық тазалығы салыстырмалы түрде. Мамандар осы жағдайды қарастыруда. Қазір қалаларда автокөліктердің қабырғаларында «Электро»деген жазуды оқып қаламыз. Бұнда күн сәулесінің энергиясын фотоэлементте электр энергиясына айналдырады. Толық басқару үшін машиналарға компьютерлер пайдалануда. Мен болашақта автомобильдердің қалалық транспортының маңызы зор болады деп сенемін. 8 оқушының сұрағы: Барлығы жақсы:автомобильдер дизельдік двигательге көшсе,бензин орнына газ пайдаланса,электроавтомобиль бұның бәрі болашақ қой, қазір ше? Ауа таза болу үшін не істеу керек?Мемлекеттік жол қауіпсіздігі жөніндегі инспекция қызметкері: Автотранспорттан бөлінетін зиянды газ 36% құрайды. Оны төмендету үшін мына бірқатар шараларды іске асыру керек:1.Автомашиналардың көшеде бірқалыпты қозғалысын қамтамасыз ету керек. Ал жол қиылысында тоқтап қалу зиянды газдар бөлінеді.2. 60км/сағ жылдамдықты сақтағанда ортаға зиянды газдар аз бөлінеді,ал артса зиянды газ мөлшері 2 есе артады.3. автомобиль дұрыс жұмыс істесе зиянды газдар мөлшері 3-5есе кемиді.Автомобильдерге зиянды газдар бөлінуі қоректендіру,оталдыру жүйесіндегі ақаулар да пайда болады.4. Дұрыс үрленбеген доңғалақ баяу жүріп қана қоймайды,қозғалыс кедергісін көбейтеді,көп отын жағуға тура келеді.Тележүргізуші: Зиянды газдармен күресу аймақтық,мемлекеттік деңгейде дүние жүзінің елдерінде қолға алынып келе жатқан шара. Әр қайсымыз жеріміздің экологиялық тазалығына жауап беруіміз керек. Мамандарға көр рахмет!
Материалды жүктеу (Скачать)
Авторы:
Уйсинбаева Батима Бакишовна
Жарияланған уақыты:
2019-03-28
Категория:
Физика
Бағыты:
Ойындар, Сценарийлер
Сыныбы:
8 сынып
Тіркеу нөмері:
№ C-1553749104
333
444
555
666
7
888
999