Фізично розвинена людина може за добу виконати роботу, що дорівнює близько 1 млн. Дж. Середньодобове споживання енергії одним жителем Землі є більшим у сотні разів. З усієї енергії, яку споживає людина, близько 90% становить енергія палива. На обігрівання приміщень і готування їжі йде тільки незначна частина цієї енергії - переважно людина використовує енергію палива, перетворюючи її на механічну. Як це відбувається і за яких умов є можливим таке перетворення?

• Якщо щільно закоркувати носик чайника і поставити на пальник газової плити, то через деякий час кришка почне підскакувати. Чому?

• Вода в чайнику починає закипати, тиск пари під кришкою збільшується. У результаті настає момент, коли сила тиску пари є більшою за силу тяжіння і кришка підстрибує.

• Частина пари виходить назовні, сила тиску зменшується і сила тяжіння повертає кришку на місце.

• Якщо нагрівання продовжувати, то процес повторюватиметься

• Отже, за рахунок енергії, що виділяється внаслідок згоряння палива, виконується механічна робота, при цьому частина енергії віддається довкіллю

Експериментальне завдання

Візьміть скляну пляшку, ополосніть її водою і закоркуйте картоплиною (обережно втисніть шийку пляшки в картоплину та приберіть залишки картоплини). Поставте закорковану пляшку в каструлю з водою й нагрівайте воду. Через деякий час "корок" вилетить. Чому?

Тепловий двигун - це машина, яка працює циклічно й перетворює енергію палива на механічну роботу

• Газ, який виконує роботу в процесі свого розширення, називають робочим тілом

• Пристрій, від якого робоче тіло одержує певну кількість теплоти, називають нагрівником

• Об'єкт, якому робоче тіло віддає певну кількість теплоти, називають холодильником

Коефіцієнт корисної дії теплового двигуна - це фізична величина, що характеризує економічність теплового двигуна й показує, яка частина всієї енергії, що "запасена" в паливі, перетворюється на корисну роботу

Парова́ маши́на — тепловий поршневий двигун зовнішнього згоряння, в якому потенціальна енергія водяної пари, котра надходить під тиском з парового котла, перетворюється в механічну роботу при зворотно-поступальному русі поршня, який через механічні ланки надає обертального руху вихідному валу. У ширшому розумінні, парова машина — всякий тепловий двигун, який перетворює енергію пари в механічну роботу.

Складалася з циліндра (1), в якому переміщувався поршень (2), зв'язаний з блоком (3) тросом (4) та вантажом (5). У нижню частину накидали порох, підпалювали. Гази розширювались і штовхали поршень. Потім охолоджували водою і поршень опускався.

1 - паровий котел; 2 - циліндр; 3 - поршень; 4 - кран паровий; 5 - кран водяний; 6 - тяга; 7,8,10,13 - шківи; 14 - циліндр насоса; 20 - всмоктувальна труба; 21 - колодязь; 23 - бак; 24 - тяга

Парова турбіна — паровий двигун безперервної дії, що перетворює теплову енергію водяної пари в механічну роботу обертання ротора. Парова турбіна використовує не потенційну енергію, а кінетичну енергію пари.

Газова турбіна ( фр. Turbine від лат. Turbo — вихор, обертання) — це тепловий двигун безперервної дії, на лопатках якого енергія стисненого і нагрітого газу перетворюється на механічну роботу на валу. Складається з компресора, сполученого безпосередньо з турбіною, і камерою згоряння між ними.

Джовані Бранк у 1629 році створив свою турбіну для точільного верстату. Через 250 років у 1889 році Лаваль удосконалив швидкість витоку пари