Maszyny termiczne są urządzenia, które konwertują częściowo energia cieplna i chemiczna zawarta w jego substancjach, takich jak podgrzane gazy, para wodna czy benzyna, w praca. Przykład: wszystkie typy silników spalinowych i maszyn parowych.
Wydajność maszyn termicznych
O wydajność maszyn cieplnych jest wielkością bezwymiarową wyrażoną przez stosunek ilości pracy mechanicznej pobranej z maszyny cieplnej do ilości energii dostarczonej do niej w postaci ciepło.
Im większa wydajność maszyny, tym większa jej wydajność. Innymi słowy, wydajna maszyna termiczna to taka, która produkuje najwięcej praca zużywa mniej zasobów energetycznych. ty silniki z zapłonem wewnętrznym, używany do prowadzenia pojazdów takich jak motocykle, samochody, samochody ciężarowe i nawet samolot, są zaprojektowane tak, aby były coraz wydajniejsze i mniej zanieczyszczały. Te maszyny cieplne wykorzystują jako źródło energii ciepło uzyskane ze spalania paliw kopalnych, jako Benzyna, olej napędowy, alkohol lub nafta lotnicza. Dowiedz się więcej o historii maszyn termicznych, klikając tutaj.
Zobacz też: Paliwa kopalne
Teraz nie przestawaj... Po reklamie jest więcej ;)
Ponadto przemiany termodynamiczne, którym podlega substancja robocza są cykliczny, czyli na koniec każdego cyklu wracają do tych samych wartości Nacisk, Tom i Temperatura. W rezultacie i zgodnie z I zasada termodynamiki, praca uzyskana przez maszynę cieplną jest wyrażona jako różnica pomiędzy ilością ciepła dostarczonego do pracy maszyny (Qco) oraz ilość ciepła odrzucanego przez maszynę (Qfa) ze względu na jego zimne źródło (które może być środowiskiem zewnętrznym):
Zobacz też: Ćwiczenia na maszynach termicznych
Mapa myśli: maszyny termiczne
*Aby pobrać mapę myśli w formacie PDF, Kliknij tutaj!
Silniki, które wykorzystują cykl diesla mają najwyższe uzyski maszyn termicznych - około 30% – natomiast silniki benzynowe, które generalnie używają cykl Otto, mieć dochód do 20%.
Wydajność idealnych maszyn termicznych
Idealne maszyny termiczne, zwane również maszynami termicznymi. carnot, są teoretyczne i działają zgodnie z Cykl Carnota. Cykl Carnota składa się z czterech kroków: dwóch przemiany izotermiczne to dwa przemiany adiabatyczne. Te przekształcenia to odpowiednio niezwyklepowolny i niezwykleszybki, czyniąc ten cykl niepraktycznym w maszynyreal. Jednak prawdziwe maszyny są projektowane tak, aby ich cykl pracy bardzo przypominał cykl maszyny idealnej, aby uzyskać najwyższą możliwą wydajność.
Sprawność idealnych maszyn cieplnych można obliczyć za pomocą następującego równania:
W powyższym równaniu Tfa to temperatura źródła zimna, zwanego również chillerem lub zlewem, oraz Tco to temperatura gorącego źródła. Co ważne, temperatury biorące udział w tych obliczeniach muszą być zawsze wyrażone w stopniach Kelvina.
Zobacz też: Wagi termometryczne i ich przeliczenia
Rafael Hellerbrock
Ukończył fizykę
Czy chciałbyś odnieść się do tego tekstu w pracy szkolnej lub naukowej? Popatrz:
HELERBROCK, Rafael. „Wydajność maszyn cieplnych”; Brazylia Szkoła. Dostępne w: https://brasilescola.uol.com.br/fisica/rendimento-das-maquinas-termicas.htm. Dostęp 27 czerwca 2021 r.
