Overvej varmemotorer, driftsprincippetdisse mekanismer. I jordskorpen og verdenshavene kan reserverne af intern energi betragtes som ubegrænsede. For at løse praktiske problemer er det helt klart ikke nok. Konstruktion og princip for driften af en varmemotor skal være kendt for at køre drejebænke og køretøjer. Mennesket har brug for enheder, der kan udføre nyttigt arbejde.
Varmemotorer, hvis driftsprincip vil vi overveje, er de vigtigste på vores planet. Det er i dem, at omdannelsen af intern energi til en mekanisk form finder sted.
Hvad er princippet med en varmemotor?Kort fortalt kan det repræsenteres ved simpel oplevelse. Hvis du hælder vand i et reagensglas, skal du lukke en prop, koge op, det flyver ud. Årsagen til, at stikket springer ud, er dampens interne arbejde. Processen ledsages af omdannelsen af dampens indre energi til en kinetisk mængde for stikket. Varmemotorer, hvis driftsprincip ligner det beskrevne eksperiment, er forskellige i struktur. En metalcylinder bruges i stedet for et reagensglas. Stikket erstattes af et stempel, der passer tæt på væggene og bevæger sig langs cylinderen.
Hvad er princippet med en varmemotor?Klasse 10 overvejer dette spørgsmål i fysikundervisning. Fyrene kalder varmemotorer mekanismerne, hvor omdannelsen af den indre energi i brændstoffet til en mekanisk form observeres.
For at motoren skal udføre nyttigt arbejde, skal detder oprettes en trykforskel på begge sider af stemplet eller knivene i en kraftig turbin. For at opnå en sådan trykforskel stiger arbejdsfluidets temperatur med tusinder af grader sammenlignet med dets gennemsnit i miljøet. En lignende temperaturstigning forekommer under forbrænding af brændstof.
Alle moderne varmemotorer udsenderarbejdsorgan. Det er sædvanligt at kalde det en gas, der udfører nyttigt arbejde i ekspansionsprocessen. Den indledende temperatur, der er betegnet med T1, opnås i dampkedlen i en maskine eller en turbin. Denne indikator kaldes temperaturen på varmeapparatet. I processen med at udføre arbejde mister gassen gradvist energi. Dette fører til den uundgåelige afkøling af arbejdsfluidet til en bestemt T2-indikator. Temperaturværdien skal være lavere end omgivelsestemperaturen, ellers vil gastrykket være lavere end atmosfæretrykket, og motoren fungerer ikke.
T2 kaldes køleskabstemperaturen. Det er en atmosfære eller en speciel enhed, der kræves til kondensering og afkøling af affaldsdamp.
Så varmemotorer, driftsprincippetsom er baseret på arbejdskroppens udvidelse, ikke er i stand til at opgive al deres interne energi til at udføre arbejdet. Under alle omstændigheder overføres en del af varmen til atmosfæren (køligere) sammen med udstødningsdampen eller udstødningsgasserne fra turbiner eller forbrændingsmotorer.
Hvad er driftsprincippet for en varmemotor?Effektiviteten af en varmemotor afhænger af mængden af nyttigt arbejde udført af gassen. Under hensyntagen til det faktum, at det er umuligt helt at konvertere intern energi til arbejdet med en varmemotor, kan uigenkaldeligheden af naturlige processer og fænomener forklares. I tilfælde af at der var en spontan tilbagelevering af varme til varmelegemet fra køleskabet, ville den interne energi fuldt ud blive omdannet til nyttigt arbejde ved hjælp af en varmemotor.
Effektiviteten kaldesforholdet mellem det nyttige arbejde udført af varmemotoren og den mængde varme, der overføres til køleskabet. I fysik er det almindeligt at udtrykke denne værdi i procent. Sådan fungerer en varmemotor. Dens ordning er klar og enkel, tilgængelig selv for gymnasieelever. Lovene om termodynamik gør det muligt at beregne den maksimale værdi af effektiviteten.
Den første opfinder af en maskine, der bruger varme,blev Sadi Carnot. Han udviklede en ideel maskine, hvor en ideel gas fungerede som en arbejdsfluid. Derudover var videnskabsmanden i stand til at bestemme effektivitetsindekset for en sådan enhed ved hjælp af temperaturværdierne i køleskabet og varmelegemet.
Carnot var i stand til at bestemme forholdet mellemen ægte varmemotor, der fungerer på basis af et varmelegeme og et køleskab, som er luft eller en kondensator. Takket være den matematiske formel, der er foreslået af Carnot til hans første ideelle varmemotor, bestemmes den maksimale effektivitetsværdi. Der er et direkte forhold mellem varmerens temperatur og køleskabet.
For at maskinen skal fungere fuldt ud,temperaturværdien bør ikke være mindre end indikatoren i den omgivende luft. Hvis det ønskes, kan du øge temperaturen på varmelegemet og ikke glemme, at hvert fast stof har en vis varmebestandighed. Når den varmer op, mister den sin elasticitet, og når den når smeltepunktet, smelter den simpelthen.
Det er en varmemotor, hvor i formarbejdsfluidet bruger højtemperaturgasser opnået under forbrændingen af forskellige typer brændstof inde i kammeret. Der er fire slag i driften af en bilmotor. Blandt dens bestanddele vil vi navngive indsugnings- og udstødningsventiler, forbrændingskammeret, stemplet, cylinderen, tændrøret, forbindelsesstangen og også svinghjulet.
Forskellige typerbilmotorer: diesel, karburator. På trods af forskellene i det anvendte brændstof har de et lignende funktionsprincip. På grund af den termiske energi, der genereres under forbrændingen af benzin, omdannes termisk energi til en anden form.
På det første trin er der en jævn bevægelseventilen ned, opstår processen på grund af fyldningen af kammeret med arbejdsblandingen. I slutningen af det første slag lukkes indsugningsventilen. Yderligere bevæger stemplet sig opad, mens arbejdsblandingen komprimeres. En gnist i et lys antænder den brændbare blanding. Trykket, der udøves af dampen af luft og benzin på stemplet, fører til dets spontane nedadgående bevægelse, derfor kaldes slagtilfældet "arbejdsslag". Krumtapakslen er drevet. På det fjerde trin åbnes udstødningsventilen, udstødningsgasserne skubbes ud i atmosfæren.
