Căldură

Un motor termic este un dispozitiv care funcționează prin utilizarea energiei interne a unui combustibil, a unui motor termic. transformarea căldurii în energie mecanică, utilizează dependența expansiunii termice a materiei de temperatura. (Este posibil să se folosească o schimbare nu numai în volum, ci în forma mediului de lucru, ca și în cazul motoarelor de solidaritate, unde materia solidă este utilizată ca mediu de lucru.) Acțiunea motorului termic respectă legile termodinamicii. Pentru lucru, este necesar să se creeze o diferență de presiune pe ambele părți ale pistonului motorului sau ale lamelor de turbină. Pentru ca motorul să funcționeze, trebuie să existe combustibil. Acest lucru este posibil cu încălzirea corpului de lucru (gaz), care efectuează munca prin schimbarea energiei sale interne. Creșterea și scăderea temperaturii se realizează, respectiv, de un încălzitor și de un răcitor.







Primul motor termic cunoscut pentru noi a fost o turbină cu abur pentru combustie externă, inventată în secolul al II-lea (sau I). era în Imperiul Roman. Această invenție nu a evoluat probabil datorită nivelului scăzut al tehnologiei din acel moment (de exemplu, atunci rulmentul nu a fost inventat încă).

Munca. realizat de motor, este:

A = | Q H | - | Q X | \ right | - \ left | Q_ \ right |>. în cazul în care:
  • Q H> este cantitatea de căldură primită de la încălzitor,
  • Q X> este cantitatea de căldură dată răcitorului.
Coeficientul de eficiență al motorului termic se calculează ca raportul dintre activitatea efectuată de motor și cantitatea de căldură primită de la încălzitor: η = | Q H | - | Q X | | | Q H | = 1 - | Q X | | | Q H | \ right | - \ left | Q_ \ right |> \ right | >> = 1- \ right |> \ right | >>>







O parte a căldurii în timpul transmisiei este inevitabil pierdută, prin urmare eficiența motorului este mai mică de 1. Eficiența maximă posibilă este motorul Carnot. Eficiența motorului Carnot depinde doar de temperaturile absolute ale încălzitorului (T H>) și de frigider (T X>):

Tipuri de motoare termice

Motorul cu ardere externă cu piston

Motorul cu ardere internă cu ardere internă

Motor cu ardere internă (turbină)

Un exemplu de astfel de dispozitiv este o centrală termică în modul de bază. Astfel, roțile locomotivei (locomotiva electrică), ca și în secolul al XIX-lea, rotesc energia aburului. Dar există două diferențe semnificative.

Prima diferență este că locomotiva secolului al XIX-lea a lucrat pe combustibil scump de înaltă calitate, de exemplu antracit. Unitățile moderne de turbine cu abur funcționează cu combustibil ieftin, de exemplu, la cărbunele Kansk-Achinsk, care sunt extrase din exploatare cu excavatoarele pe jos. Dar există o mulțime de balast gol în astfel de combustibil, pe care nu trebuie să-l transportați cu tine în locul unei sarcini utile. O locomotivă electrică nu trebuie să transporte nu numai balast, ci și combustibil în general.

A doua diferență este că centrala termică funcționează pe ciclul Rankine, care este aproape de ciclul Carnot. Ciclul Carnot constă din două adiabate și două izoterme. Ciclul Rankine constă din două adiabate, un izoterm și un izobar cu recuperare de căldură, care aproximează acest ciclu la ciclul Carnot ideal. La transport este dificil să se realizeze un astfel de ciclu ideal, deoarece vehiculul are limitări ale masei și dimensiunilor care practic sunt absente într-o instalație staționară.

Motor cu ardere internă (turbină)

Motoare cu jet și cu rachete

Motoare pe solidaritate

(revista sursă "Tehnica tineretului") Aici, ca corp de lucru, se folosește un corp solid. Aici nu se schimbă volumul fluidului de lucru, ci forma acestuia. Permite utilizarea unei căderi record de temperatură scăzută.







Articole similare

Trimiteți-le prietenilor: