Šiluminės mašinos yra konvertuojantys įrenginiai iš dalies šiluminė ir cheminė energija, esanti jo medžiagose, tokiose kaip kaitinamos dujos, vandens garai ar benzinas, darbas. Pavyzdys: visų tipų vidaus degimo varikliai ir garo varomos mašinos.
Šiluminių mašinų veikimas
O šiluminių mašinų našumas yra bevielis dydis, išreikštas mechaninio darbo kiekio, gauto iš šiluminės mašinos, ir jai tiekiamos energijos kiekio santykiu. šilumos.
Kuo didesnis mašinos našumas, tuo didesnis efektyvumas. Kitaip tariant, efektyvi šiluminė mašina gamina daugiausiai darbas sunaudojant mažiau energijos išteklių. Tu vidaus degimo varikliai, naudojamas vairuoti tokias transporto priemones kaip motociklai, automobilių, sunkvežimių Ir netgi orlaivis, yra suprojektuoti taip, kad būtų vis efektyvesni ir mažiau terštų. Šios šiluminės mašinos naudoja energijos šaltinį šilumą, gautą deginant iškastinį kurą Benzinas, dyzelinė alyva, alkoholio arba aviacijos žibalas. Sužinokite daugiau apie šiluminių mašinų istoriją spustelėdami čia.
Taip pat žiūrėkite: Iškastinis kuras
Nesustokite dabar... Po reklamos yra daugiau;)
Be to, termodinaminės transformacijos, kurias patiria darbinė medžiaga, yra cikliškas, tai yra kiekvieno ciklo pabaigoje jie grįžta į tas pačias reikšmes Slėgis, Tomas ir Temperatūra. Dėl to ir laikantis 1-asis termodinamikos dėsnis, šiluminės mašinos darbas gaunamas iš šilumos, tiekiamos mašinai valdyti, skirtumo (Klausimaską) ir šilumos kiekis, kurį mašina atmeta (Klausimasf) dėl šalto šaltinio (kuris gali būti išorinė aplinka):
Taip pat žiūrėkite: Pratimai terminėse mašinose
Minčių žemėlapis: šiluminės mašinos
* Norėdami atsisiųsti minčių žemėlapį PDF formatu, Paspauskite čia!
Varikliai, kurie naudoja dyzelino ciklas turi didžiausią šiluminių mašinų derlių - apie 30% - tuo tarpu benzininiai varikliai, kurie paprastai naudoja Otto ciklas, turėti pajamų iki 20%.
Idealių šiluminių mašinų derlius
Idealios šiluminės mašinos, dar vadinamos terminėmis mašinomis. karnotas, yra teoriniai ir veikia pagal Karno ciklas. Carnot cikle yra keturi žingsniai: du izoterminės transformacijos tai du adiabatinės transformacijos. Šios transformacijos yra atitinkamai nepaprastailėtas ir nepaprastaigreitai, todėl šis ciklas yra nepraktiškas mašinostikras. Tačiau tikros mašinos yra suprojektuotos taip, kad jų veikimo ciklas būtų labai panašus į idealios mašinos ciklą, kad jų galia būtų kuo didesnė.
Idealių šiluminių mašinų efektyvumą galima apskaičiuoti pagal šią lygtį:
Aukščiau pateiktoje lygtyje Tf yra šalto šaltinio, dar vadinamo aušintuvu ar kriaukle, temperatūra ir Tką yra karšto šaltinio temperatūra. Svarbu tai, kad atliekant šiuos skaičiavimus naudojama temperatūra visada turi būti išreikšta Kelvin.
Taip pat žiūrėkite: Termometrinės svarstyklės ir jų konversijos
Autorius Rafaelis Hellerbrockas
Baigė fiziką
Ar norėtumėte paminėti šį tekstą mokykloje ar akademiniame darbe? Pažvelk:
HELERBROCKAS, Rafaelis. "Šiluminių mašinų efektyvumas"; Brazilijos mokykla. Yra: https://brasilescola.uol.com.br/fisica/rendimento-das-maquinas-termicas.htm. Žiūrėta 2021 m. Birželio 27 d.
