Thermische machines zijn apparaten die converteren gedeeltelijk thermische en chemische energie in zijn stoffen, zoals verwarmde gassen, waterdamp of benzine, in, werk. Voorbeeld: alle soorten verbrandingsmotoren en stoommachines.
Prestaties van thermische machines
O prestaties van thermische machines is een dimensieloze grootheid die wordt gegeven door de verhouding tussen de hoeveelheid mechanische arbeid die uit een thermische machine wordt gehaald en de hoeveelheid energie die eraan wordt geleverd in de vorm van warmte.
Hoe groter de prestatie van een machine, hoe groter de efficiëntie. Met andere woorden, een efficiënte thermische machine produceert de meeste werk minder energiebronnen verbruiken. U verbrandingsmotoren, gebruikt om voertuigen te besturen zoals motorfietsen, auto's, vrachtwagens en zelfs vliegtuigen, zijn ontworpen om steeds efficiënter te zijn en minder te vervuilen. Deze thermische machines gebruiken als energiebron de warmte die wordt verkregen door fossiele brandstoffen te verbranden als:
Benzine, diesel olie, alcohol of luchtvaart kerosine. Lees meer over de geschiedenis van thermische machines door te klikken op hier.Zie ook: Fossiele brandstoffen
Niet stoppen nu... Er is meer na de reclame ;)
Bovendien zijn de thermodynamische transformaties die de werkende substantie ondergaat: cyclisch, dat wil zeggen, aan het einde van elke cyclus keren ze terug naar dezelfde waarden van Druk, Volume en Temperatuur. Als gevolg hiervan, en in overeenstemming met de 1e wet van de thermodynamica, wordt het werk verkregen door een thermische machine gegeven door het verschil tussen de hoeveelheid warmte die wordt geleverd voor de werking van de machine (Vraagwat) en de hoeveelheid warmte die de machine afstoot (Vraagf) voor zijn koude bron (die het externe medium zou kunnen zijn):
Zie ook: Oefeningen op thermische machines
Mindmap: thermische machines
*Om de mindmap in PDF te downloaden, Klik hier!
De motoren die gebruik maken van de dieselcyclus: hebben de hoogste opbrengsten van thermische machines - ongeveer 30% – terwijl benzinemotoren, die over het algemeen de Otto cyclus, een inkomen hebben tot 20%.
Opbrengst van ideale thermische machines
De ideale thermische machines, ook wel thermische machines genoemd. carnot, zijn theoretisch en werken volgens de Carnot-cyclus. De cyclus van Carnot heeft vier stappen: twee isotherme transformaties het is twee adiabatische transformaties. Deze transformaties zijn respectievelijk extreemlangzaam en extreemsnel, waardoor deze cyclus onpraktisch is in machinesecht. Echte machines zijn echter zo ontworpen dat hun bedrijfscyclus sterk lijkt op de cyclus van een ideale machine, om de hoogst mogelijke output te hebben.
De efficiëntie van ideale thermische machines kan worden berekend met de volgende vergelijking:
In de hierboven gepresenteerde vergelijking, Tf is de temperatuur van de koude bron, ook wel de chiller of gootsteen genoemd, en Twat is de temperatuur van de hete bron. Belangrijk is dat de temperaturen die bij deze berekeningen betrokken zijn, altijd in Kelvin moeten worden uitgedrukt.
Zie ook: Thermometrische schalen en hun conversies
Door Rafael Hellerbrock
Afgestudeerd in natuurkunde
Wil je naar deze tekst verwijzen in een school- of academisch werk? Kijken:
HELERBROCK, Rafael. "Efficiëntie van thermische machines"; Brazilië School. Beschikbaar in: https://brasilescola.uol.com.br/fisica/rendimento-das-maquinas-termicas.htm. Betreden op 27 juni 2021.
