Tepelné stroje sú zariadenia, ktoré prevádzajú čiastočne tepelná a chemická energia obsiahnutá v jeho látkach, ako sú zahrievané plyny, vodná para alebo benzín, v práca. Príklad: všetky typy spaľovacích motorov a parných strojov.
Výkon tepelných strojov
O výkon tepelných strojov je bezrozmerná veličina daná pomerom medzi množstvom mechanickej práce extrahovanej z tepelného stroja a množstvom energie dodanej do nej vo forme teplo.
Čím vyšší je výkon stroja, tým vyšší je jeho výkon efektívnosť. Inými slovami, efektívny tepelný stroj je ten, ktorý produkuje najviac práca náročné na menšie množstvo energetických zdrojov. Vy spaľovacie motory, používané na riadenie vozidiel ako motocykle, autá, nákladné vozidlá a dokonca lietadlo, sú navrhnuté tak, aby boli čoraz efektívnejšie a menej znečisťovali. Tieto tepelné stroje využívajú ako zdroj energie teplo získané spaľovaním fosílnych palív ako Benzín, nafta, alkoholu alebo letecký petrolej. Viac informácií o histórii tepelných strojov sa dozviete kliknutím tu.
Pozri tiež: Fosílne palivá
Teraz neprestávajte... Po reklame je toho viac;)
Ďalej sú to termodynamické transformácie, ktoré podstúpila pracovná látka cyklický, to znamená, že na konci každého cyklu sa vrátia na rovnaké hodnoty Tlak, Objem a Teplota. Vo výsledku a v súlade s 1. zákon termodynamiky, práca získaná tepelným strojom je daná rozdielom medzi množstvom tepla dodaného na prevádzku stroja (Qčo) a množstvo tepla, ktoré stroj odmieta (Qf) pre zdroj chladu (ktorým môže byť externé médium):
Pozri tiež: Cvičenie na tepelných strojoch
Myšlienková mapa: Termálne stroje
* Ak si chcete stiahnuť myšlienkovú mapu v PDF, Kliknite tu!
Motory, ktoré používajú naftový cyklus majú najvyššie výnosy tepelných strojov - asi 30% - zatiaľ čo benzínové motory, ktoré všeobecne používajú Ottov cyklus, mať príjem do 20%.
Výťažok ideálnych tepelných strojov
Ideálne tepelné stroje, tiež známe ako tepelné stroje. Carnot, sú teoretické a fungujú podľa Carnotov cyklus. Carnotov cyklus má štyri kroky: dva izotermické transformácie to sú dva adiabatické transformácie. Tieto transformácie sú extrémnepomaly a extrémnerýchlo, čím je tento cyklus v strojovreálny. Skutočné stroje sú však navrhnuté tak, aby sa ich prevádzkový cyklus veľmi podobal cyklu ideálneho stroja, aby poskytoval čo najvyšší výkon.
Účinnosť ideálnych tepelných strojov je možné vypočítať z tejto rovnice:
Vo vyššie uvedenej rovnici Tf je teplota studeného zdroja, nazývaného tiež chladič alebo drez, a Tčo je teplota horúceho zdroja. Dôležité je, že teploty použité pri týchto výpočtoch musia byť vždy vyjadrené v Kelvinoch.
Pozri tiež: Termometrické váhy a ich prepočty
Autor: Rafael Hellerbrock
Vyštudoval fyziku
Prajete si odkaz na tento text v školskej alebo akademickej práci? Pozri:
HELERBROCK, Rafael. „Účinnosť tepelných strojov“; Brazílska škola. Dostupné v: https://brasilescola.uol.com.br/fisica/rendimento-das-maquinas-termicas.htm. Prístup k 27. júnu 2021.
