Mașini termice sunt dispozitive care convertesc parţial energie termică și chimică conținută în substanțele sale, cum ar fi gazele încălzite, vaporii de apă sau benzina, în muncă. Exemplu: toate tipurile de motoare cu ardere internă și mașini cu abur.
Performanța mașinilor termice
O performanța mașinilor termice este o cantitate adimensională dată de raportul dintre cantitatea de lucru mecanic extrasă dintr-o mașină termică și cantitatea de energie furnizată acesteia sub formă de căldură.
Cu cât performanța unei mașini este mai mare, cu atât este mai mare eficienţă. Cu alte cuvinte, o mașină termică eficientă este una care produce cel mai mult muncă consumând o cantitate mai mică de resurse energetice. Tu motoare de combustie internă, folosit pentru a conduce vehicule de genul motociclete, mașini, camioane și chiar aeronave, sunt concepute pentru a fi din ce în ce mai eficiente și pentru a polua mai puțin. Aceste mașini termice utilizează ca sursă de energie căldura obținută prin arderea combustibililor fosili ca
Benzină, motorina, alcool sau kerosen pentru aviație. Aflați mai multe despre istoria mașinilor termice făcând clic pe aici.Vezi și: Combustibili fosili
Nu te opri acum... Există mai multe după publicitate;)
Mai mult, transformările termodinamice suferite de substanța de lucru sunt ciclic, adică la sfârșitul fiecărui ciclu, revin la aceleași valori ale Presiune, Volum și Temperatura. Ca urmare, și în conformitate cu Prima lege a termodinamicii, munca obținută de o mașină termică este dată de diferența dintre cantitatea de căldură furnizată pentru funcționarea mașinii (Îce) și cantitatea de căldură pe care o respinge mașina (Îf) pentru sursa sa rece (care ar putea fi mediul extern):
Vezi și: Exerciții pe mașini termice
Harta mentală: Mașini termice
* Pentru a descărca harta mentală în format PDF, Click aici!
Motoarele care utilizează ciclu diesel au cele mai mari randamente la utilaje termice - aproximativ 30% - în timp ce motoarele pe benzină, care folosesc în general Ciclul Otto, au venituri de până la 20%.
Randamentul utilajelor termice ideale
Mașinile termice ideale, cunoscute și sub numele de mașini termice. carnot, sunt teoretice și funcționează conform Ciclul Carnot. Ciclul lui Carnot are patru pași: doi transformări izoterme sunt două transformări adiabatice. Aceste transformări sunt, respectiv, extremîncet și extremrapid, făcând acest ciclu impracticabil în mașinireal. Cu toate acestea, mașinile reale sunt proiectate astfel încât ciclul lor de funcționare să semene cu ciclul unei mașini ideale, pentru a avea cea mai mare putere posibilă.
Eficiența mașinilor termice ideale poate fi calculată prin următoarea ecuație:
În ecuația prezentată mai sus, Tf este temperatura sursei reci, numită și răcitor sau chiuvetă și Tce este temperatura sursei fierbinți. Important, temperaturile implicate în aceste calcule trebuie să fie întotdeauna exprimate în Kelvin.
Vezi și: Scări termometrice și conversiile acestora
De Rafael Hellerbrock
Absolvent în fizică
Doriți să faceți referire la acest text într-o școală sau într-o lucrare academică? Uite:
HELERBROCK, Rafael. „Eficiența mașinilor termice”; Școala din Brazilia. Disponibil in: https://brasilescola.uol.com.br/fisica/rendimento-das-maquinas-termicas.htm. Accesat la 27 iunie 2021.
