Apskatīsim siltuma dzinējus, darbības principušie mehānismi. Zemes garozā un okeānos iekšējās enerģijas rezerves var uzskatīt par neierobežotu. Lai risinātu praktiskas problēmas, to nepietiek. Lai vadītu virpas un transportlīdzekļus, ir jāzina siltuma dzinēja darbības ierīce un darbības princips. Personai ir nepieciešamas tādas ierīces, kas var noderīgi strādāt.
Siltuma dzinēji, kuru darbības princips mēs apsvērsim, ir galvenie mūsu planētas. Tajā iekšējā enerģija pārveidojas mehāniskā formā.
Kāds ir siltuma dzinēja princips?Īsumā to var attēlot vienkāršā eksperimentā. Ja jūs izlejiet ūdeni mēģenē, aizveriet to ar korķi, uzlieciet to vārā, tas izlidos. Spraudņa traucējumu iemesls ir tas, ka tvaiks veic iekšējo darbu. Procesu papildina tvaika iekšējās enerģijas pārveidošana par kontaktdakšu kinētisko vērtību. Siltuma dzinēji, kuru darbības princips ir līdzīgs aprakstītajam eksperimenam, atšķiras pēc konstrukcijas. Testa caurules vietā izmanto metāla cilindru. Spraudni aizvieto ar virzuli, kas labi savieno sienas, kas pārvietojas pa cilindru.
Kāds ir siltuma dzinēja princips?10. pakāpe uzskata šo jautājumu par fizikas nodarbībām. Siltuma mašīnām puiši sauc mehānismus, kur tiek novērota degvielas iekšējās enerģijas transformācija mehāniskā formā.
Lai veiktu noderīgu motora darbu,jaudas turbīnas virzuļa vai asmeņu abās pusēs tiek izveidots diferenciālais spiediens. Lai sasniegtu šo spiediena starpību, darba šķidruma temperatūra paaugstinās par tūkstošiem grādu salīdzinājumā ar vidējo vidē. Degvielas sadegšanas laikā temperatūra ir līdzīga.
Izšķir visas modernās termiskās iekārtasdarba organizācija. Tos sauc par gāzi, kas padara noderīgu darbu paplašināšanas procesā. Sākotnējā temperatūra, ko apzīmē ar T1, iegūst tvaika katlu mašīnās vai turbīnās. To sauc par sildītāja temperatūru. Darba izpildes laikā notiek pakāpeniska gāzes enerģijas zudumu rašanās. Tas noved pie neizbēgama darba šķidruma dzeses līdz noteiktai T2. Temperatūrai jābūt zemākai par apkārtējās vides temperatūru, pretējā gadījumā gāzes spiedienam būs zemāka vērtība nekā atmosfēras spiedienam, un motors nedarbosies.
T2 sauc par ledusskapja temperatūru. Tas kalpo kā atmosfēra vai īpaša ierīce, kas nepieciešama izplūdes tvaika kondensēšanai un dzesēšanai.
Tātad, siltuma dzinēji, principskas balstās uz darba šķidruma paplašināšanos, viņi nespēj dot visu iekšējo enerģiju darbam. Jebkurā gadījumā daļa siltuma tiks nodota atmosfērā (ledusskapī) kopā ar turbīnu vai iekšdedzes dzinēju izplūdes tvaiku vai izplūdes gāzēm.
Kāds ir siltuma motora darbības princips?Siltumtehnikas efektivitāte ir atkarīga no gāzes lietderīgā darba apjoma. Ņemot vērā faktu, ka nav iespējams pilnībā pārveidot iekšējo enerģiju siltummotora darbā, var izskaidrot dabisko procesu un parādību neatgriezeniskumu. Gadījumā, ja no ledusskapja notiek spontāna siltuma atgriešanās sildītājā, iekšējā enerģija pilnībā tiek pārveidota par lietderīgu darbu ar siltuma dzinēja palīdzību.
Tiek saukta efektivitātesiltumdzinēja veiktā lietderīgā darba attiecība pret siltuma daudzumu, kas tiek nodots ledusskapī. Fizikā ir ierasts šo vērtību izteikt procentos. Tas darbojas kā siltuma dzinējs. Tās shēma ir skaidra un vienkārša, pieejama pat vidusskolēniem. Termodinamikas likumi ļauj aprēķināt efektivitātes maksimālo vērtību.
Pirmais izgudrotājs mašīnai, kas izmanto siltumu,kļuva par Sadi Karnotu. Viņš izstrādāja ideālu mašīnu, kurā ideāla gāze darbojās kā darba šķidrums. Turklāt zinātnieks varēja noteikt šādas ierīces efektivitātes indeksu, izmantojot ledusskapja un sildītāja temperatūras vērtības.
Carnot spēja noteikt attiecības starpīsts siltuma dzinējs, kas darbojas uz sildītāja, un ledusskapis, kas ir gaiss vai kondensators. Pateicoties matemātiskajai formulai, kuru Karnots piedāvāja savam pirmajam ideālajam siltuma dzinējam, tiek noteikta maksimālā efektivitāte. Starp sildītāja un ledusskapja temperatūru ir tieša saistība.
Lai mašīna pilnībā darbotos,temperatūras vērtībai nevajadzētu būt zemākai par tās indikatoru apkārtējā gaisā. Ja vēlaties, varat paaugstināt sildītāja temperatūru, neaizmirstot, ka katrai vielai ir noteikta karstumizturība. Sildot, tas zaudē savu elastību, un, sasniedzot kušanas temperatūru, tas vienkārši kūst.
Tas ir siltuma dzinējs, kur formādarba šķidrumā tiek izmantotas augstas temperatūras gāzes, kas iegūtas, sadedzinot dažādu veidu degvielu kameras iekšpusē. Automobiļa motora darbībā ir četri gājieni. Starp tā komponentiem mēs nosauksim ieplūdes un izplūdes vārstus, sadegšanas kameru, virzuli, cilindru, aizdedzes sveci, savienojošo stieni un spararatu.
Pašlaik tiek izmantoti dažādi veidiautomobiļu dzinēji: dīzeļdegviela, karburators. Neskatoties uz izmantotās degvielas atšķirībām, tiem ir līdzīgs darbības princips. Pateicoties siltumenerģijai, kas rodas benzīna sadedzināšanas laikā, siltumenerģija tiek pārveidota citā formā.
Pirmajā posmā notiek vienmērīga kustībavārsts uz leju, process notiek, pateicoties kameras piepildīšanai ar darba maisījumu. Pirmā gājiena beigās ieplūdes vārsts aizveras. Tālāk virzulis virzās uz augšu, kamēr darba maisījums ir saspiests. Dzirkstele svecē aizdedzina degošu maisījumu. Gaisa un benzīna tvaiku spiediens uz virzuli noved pie tā spontānas kustības uz leju, tāpēc gājienu sauc par "darba gājienu". Kloķvārpsta tiek darbināta. Ceturtajā posmā atveras izplūdes vārsts, izplūdes gāzes tiek iestumtas atmosfērā.
