Macchine termiche sono dispositivi che convertono parzialmente energia termica e chimica contenuta nelle sue sostanze, come gas riscaldati, vapore acqueo o benzina, in lavoro. Esempio: tutti i tipi di motori a combustione interna e macchine a vapore.
Prestazioni delle macchine termiche
oh prestazioni delle macchine termiche è una quantità adimensionale data dal rapporto tra la quantità di lavoro meccanico estratto da una macchina termica e la quantità di energia fornita ad essa sotto forma di calore.
Maggiori sono le prestazioni di una macchina, maggiori saranno le sue efficienza. In altre parole, una macchina termica efficiente è quella che produce di più lavoro consumando meno risorse energetiche. voi motori a combustione interna, usato per guidare veicoli come motociclette, automobili, camion e persino aereo, sono progettati per essere sempre più efficienti e inquinare meno. Queste macchine termiche utilizzano come fonte di energia il calore ottenuto dalla combustione di combustibili fossili come
Benzina, diesel, alcol o cherosene per aviazione. Scopri di più sulla storia delle macchine termiche cliccando qui.Vedi anche: Combustibili fossili
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Inoltre, le trasformazioni termodinamiche subite dalla sostanza di lavoro sono ciclico, cioè alla fine di ogni ciclo, ritornano agli stessi valori di Pressione, Volume e Temperatura. Di conseguenza, e in conformità con il 1° Legge della Termodinamica, il lavoro ottenuto da una macchina termica è dato dalla differenza tra la quantità di calore fornita per il funzionamento della macchina (Qche cosa) e la quantità di calore che la macchina scarta (Qf) per la sua fonte fredda (che potrebbe essere il mezzo esterno):
Vedi anche: Esercizi su macchine termiche
Mappa mentale: macchine termiche
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I motori che utilizzano il ciclo diesel hanno i più alti rendimenti delle macchine termiche - circa 30% – mentre i motori a benzina, che generalmente utilizzano il ciclo Otto, avere un reddito fino a 20%.
Rendimento delle macchine termiche ideali
Le macchine termiche ideali, dette anche macchine termiche. carnot, sono teorici e operano secondo la Ciclo di Carnot. Il ciclo di Carnot ha quattro fasi: due trasformazioni isoterme sono le due trasformazioni adiabatiche. Queste trasformazioni sono rispettivamente estremamentelento e estremamenteveloce, rendendo questo ciclo impraticabile in macchinevero. Tuttavia, le macchine reali sono progettate in modo che il loro ciclo operativo assomigli molto al ciclo di una macchina ideale, in modo da avere la massima resa possibile.
L'efficienza delle macchine termiche ideali può essere calcolata dalla seguente equazione:
Nell'equazione presentata sopra, Tf è la temperatura della sorgente fredda, chiamata anche refrigeratore o lavandino, e Tche cosa è la temperatura della sorgente calda. È importante sottolineare che le temperature coinvolte in questi calcoli devono essere sempre espresse in Kelvin.
Vedi anche: Bilance termometriche e loro conversioni
Di Rafael Hellerbrock
Laureato in Fisica
Vorresti fare riferimento a questo testo in un lavoro scolastico o accademico? Guarda:
HELERBROCK, Rafael. "Efficienza delle macchine termiche"; Brasile Scuola. Disponibile in: https://brasilescola.uol.com.br/fisica/rendimento-das-maquinas-termicas.htm. Consultato il 27 giugno 2021.
