Considera i motori termici, il principio di funzionamentoquesti meccanismi. Nella crosta terrestre e negli oceani del mondo, le riserve di energia interna possono essere considerate illimitate. Per risolvere problemi pratici, chiaramente non è abbastanza. Il dispositivo e il principio di funzionamento di un motore termico devono essere noti al fine di guidare torni e veicoli. L'uomo ha bisogno di dispositivi che possano fare un lavoro utile.
I motori termici, il principio di funzionamento di cui prenderemo in considerazione, sono i principali sul nostro pianeta. È in essi che avviene la trasformazione dell'energia interna in una forma meccanica.
Qual è il principio di un motore termico?In breve, può essere rappresentato da una semplice esperienza. Se versi acqua in una provetta, chiudila con un tappo, porta ad ebollizione, volerà fuori. Il motivo della fuoriuscita della spina è il lavoro interno del vapore. Il processo è accompagnato dalla trasformazione dell'energia interna del vapore in una quantità cinetica per la spina. I motori termici, il cui principio di funzionamento è simile all'esperimento descritto, differiscono per struttura. Al posto della provetta viene utilizzato un cilindro di metallo. Il tappo è sostituito da un pistone che si adatta perfettamente alle pareti e si muove lungo il cilindro.
Qual è il principio di un motore termico?Il grado 10 considera questo problema nelle lezioni di fisica. I ragazzi chiamano motori termici i meccanismi in cui si osserva la trasformazione dell'energia interna del combustibile in una forma meccanica.
Perché il motore possa svolgere un lavoro utile, devesi crea una differenza di pressione su entrambi i lati del pistone o delle pale di una potente turbina. Per ottenere una tale differenza di pressione, la temperatura del fluido di lavoro aumenta di migliaia di gradi rispetto alla sua media nell'ambiente. Un simile aumento di temperatura si verifica durante la combustione del carburante.
Tutti i moderni motori termici emettonocorpo di lavoro. È consuetudine chiamarlo un gas che svolge un lavoro utile nel processo di espansione. La temperatura iniziale, indicata da T1, viene acquisita nella caldaia a vapore di una macchina o turbina. Questo indicatore è chiamato la temperatura del riscaldatore. Nel processo di lavoro, il gas perde gradualmente energia. Ciò porta all'inevitabile raffreddamento del fluido di lavoro fino a un determinato indicatore T2. Il valore della temperatura deve essere inferiore alla temperatura ambiente, altrimenti la pressione del gas sarà inferiore alla pressione atmosferica e il motore non funzionerà.
T2 è chiamato la temperatura del frigorifero. È un'atmosfera o un dispositivo speciale necessario per la condensazione e il raffreddamento del vapore di scarico.
Quindi, i motori termici, il principio di funzionamentoche si basa sull'espansione del corpo di lavoro, non sono in grado di rinunciare a tutta la loro energia interna per fare il lavoro. In ogni caso, parte del calore verrà trasferita nell'atmosfera (più fredda) insieme al vapore di scarico o ai gas di scarico delle turbine o dei motori a combustione interna.
Qual è il principio di funzionamento di un motore termico?L'efficienza di un motore termico dipende dalla quantità di lavoro utile svolto dal gas. Tenendo conto del fatto che è impossibile convertire completamente l'energia interna nel lavoro di un motore termico, si può spiegare l'irreversibilità dei processi e dei fenomeni naturali. Nel caso in cui ci fosse un ritorno spontaneo di calore al riscaldatore dal frigorifero, l'energia interna per intero sarebbe convertita in lavoro utile per mezzo di un motore termico.
L'efficienza si chiamail rapporto tra il lavoro utile svolto dal motore termico e la quantità di calore che viene trasferita al frigorifero. In fisica, è consuetudine esprimere questo valore in percentuale. Ecco come funziona un motore termico. Il suo schema è chiaro e semplice, disponibile anche per gli studenti delle scuole superiori. Le leggi della termodinamica consentono di calcolare il valore massimo dell'efficienza.
Il primo inventore di una macchina che utilizza il calore,divenne Sadi Carnot. Ha sviluppato una macchina ideale in cui un gas ideale fungeva da fluido di lavoro. Inoltre, lo scienziato è stato in grado di determinare l'indice di efficienza per tale dispositivo utilizzando i valori di temperatura del frigorifero e del riscaldatore.
Carnot è stato in grado di determinare la relazione traun vero motore termico che funziona sulla base di un riscaldatore e un frigorifero, che è aria o un condensatore. Grazie alla formula matematica proposta da Carnot per il suo primo motore termico ideale, viene determinato il massimo valore di efficienza. Esiste una relazione diretta tra la temperatura del riscaldatore e il frigorifero.
Affinché la macchina funzioni completamente,il valore della temperatura non deve essere inferiore al suo indicatore nell'aria ambiente. Se lo desideri, puoi aumentare la temperatura del riscaldatore, senza dimenticare che ogni solido ha una certa resistenza al calore. Man mano che si riscalda, perde la sua elasticità e quando raggiunge il punto di fusione si scioglie semplicemente.
È un motore termico, dove nella formail fluido di lavoro utilizza gas ad alta temperatura ottenuti durante la combustione di vari tipi di combustibile all'interno della camera. Ci sono quattro tempi nel funzionamento di un motore di automobile. Tra i suoi componenti nomineremo le valvole di aspirazione e scarico, la camera di combustione, il pistone, il cilindro, la candela, la biella e il volano.
Attualmente vengono utilizzati vari tipimotori delle automobili: diesel, carburatore. Nonostante le differenze nel carburante utilizzato, hanno un principio di funzionamento simile. A causa dell'energia termica generata durante la combustione della benzina, l'energia termica viene convertita in un'altra forma.
Nella prima fase, c'è un movimento regolarevalvola verso il basso, il processo avviene per il riempimento della camera con la miscela di lavoro. Alla fine della prima corsa, la valvola di aspirazione si chiude. Inoltre, il pistone si muove verso l'alto, mentre la miscela di lavoro viene compressa. Una scintilla in una candela accende la miscela combustibile. La pressione esercitata dal vapore di aria e benzina sul pistone determina il suo movimento spontaneo verso il basso, motivo per cui la corsa viene chiamata "corsa di lavoro". L'albero motore è azionato. Nella quarta fase, la valvola di scarico si apre, i gas di scarico vengono spinti nell'atmosfera.
