Luați în considerare motoarele termice, principiul de funcționareaceste mecanisme. În scoarța terestră și oceanele lumii, rezervele de energie internă pot fi considerate nelimitate. În mod clar, nu este suficient pentru a rezolva probleme practice. Dispozitivul și principiul de funcționare al unui motor termic trebuie cunoscute pentru a conduce strunguri și vehicule. Omul are nevoie de dispozitive care să poată face o muncă utilă.
Motoarele termice, principiul de funcționare pe care le vom lua în considerare, sunt principalele de pe planeta noastră. În ele se produce transformarea energiei interne într-o formă mecanică.
Care este principiul de funcționare al unui motor termic?Poate fi prezentat pe scurt printr-o experiență simplă. Dacă turnați apă într-o eprubetă, închideți-o cu dop, aduceți la fierbere, aceasta va zbura. Motivul pentru care a ieșit din priză este lucrul intern al aburului. Procesul este însoțit de transformarea energiei interne a aburului într-o cantitate cinetică pentru dop. Motoarele termice, al căror principiu de funcționare este similar cu experimentul descris, diferă în structură. În locul unei eprubete se folosește un cilindru metalic. Ștecherul este înlocuit de un piston care se potrivește perfect de pereți și se deplasează de-a lungul cilindrului.
Care este principiul de funcționare al unui motor termic?Gradul 10 ia în considerare această problemă în lecțiile de fizică. Băieții numesc motoare termice mecanismele în care se observă transformarea energiei interne a combustibilului într-o formă mecanică.
Pentru ca motorul să efectueze o muncă utilă, trebuiese va crea o diferență de presiune pe ambele părți ale pistonului sau ale palelor unei turbine puternice. Pentru a obține o astfel de diferență de presiune, temperatura fluidului de lucru crește cu mii de grade în comparație cu media sa din mediu. O creștere similară a temperaturii are loc în timpul arderii combustibilului.
Toate motoarele termice moderne emitcorpul de lucru. Este obișnuit să-l numim un gaz care efectuează lucrări utile în procesul de expansiune. Temperatura inițială, denumită T1, este dobândită în cazanul de abur al unei mașini sau turbine. Acest indicator se numește temperatura încălzitorului. În procesul de lucru, există o pierdere treptată de energie de către gaz. Acest lucru duce la răcirea inevitabilă a fluidului de lucru la un anumit indicator T2. Valoarea temperaturii trebuie să fie mai mică decât temperatura ambiantă, altfel presiunea gazului va fi mai mică decât presiunea atmosferică și motorul nu va funcționa.
Indicele T2 se numește temperatura frigiderului. Este o atmosferă sau un dispozitiv special necesar pentru condensarea și răcirea aburului rezidual.
Deci, motoarele termice, principiul de funcționarecare se bazează pe extinderea corpului de lucru, nu sunt capabili să renunțe la toată energia lor internă pentru a face munca. În orice caz, o parte din căldură va fi transferată în atmosferă (frigider) împreună cu aburul de evacuare sau gazele de eșapament de la turbine sau motoare cu ardere internă.
Care este principiul de funcționare al unui motor termic?Eficiența unui motor termic depinde de cantitatea de muncă utilă efectuată de gaz. Având în vedere faptul că este imposibil să se convertească complet energia internă în opera unui motor termic, se poate explica ireversibilitatea proceselor și fenomenelor naturale. În cazul în care s-a observat o revenire spontană a căldurii la încălzitor de la frigider, energia internă în totalitate ar fi transformată în lucru util prin intermediul unui motor termic.
Eficiența se numeșteraportul dintre munca utilă efectuată de motorul termic și cantitatea de căldură transferată în frigider. În fizică, este obișnuit să se exprime această valoare ca procent. Așa funcționează un motor termic. Schema sa este clară și simplă, accesibilă chiar și elevilor de liceu. Legile termodinamicii permit calcularea valorii maxime a eficienței.
Primul inventator al unei mașini care folosește căldură,a devenit Sadi Carnot. El a dezvoltat o mașină ideală în care un gaz ideal acționa ca un fluid de lucru. În plus, omul de știință a reușit să determine indicele de eficiență pentru un astfel de dispozitiv folosind valorile temperaturii frigiderului și încălzitorului.
Carnot a reușit să determine relația dintreun adevărat motor termic care funcționează pe baza unui încălzitor și a unui frigider, care este aer sau condensator. Datorită formulei matematice propuse de Carnot pentru primul său motor termic ideal, se determină valoarea maximă a eficienței. Există o relație directă între temperatura încălzitorului și frigiderul.
Pentru ca mașina să funcționeze complet,valoarea temperaturii nu trebuie să fie mai mică decât indicatorul său din aerul ambiant. Dacă doriți, puteți crește temperatura încălzitorului, fără a uita că fiecare solid are o anumită rezistență la căldură. Pe măsură ce se încălzește, își pierde elasticitatea și, când ajunge la punctul de topire, se topește pur și simplu.
Este un motor termic, în formăfluidul de lucru folosește gaze la temperaturi ridicate obținute în timpul arderii diferitelor tipuri de combustibil în interiorul camerei. Există patru timpi în funcționarea unui motor de automobile. Printre componentele sale vom numi supapele de admisie și evacuare, camera de ardere, pistonul, cilindrul, bujia, biela și volanta.
În prezent sunt utilizate diferite tipurimotoare auto: diesel, carburator. În ciuda diferențelor în combustibilul utilizat, acestea au un principiu de funcționare similar. Datorită energiei termice generate în timpul arderii benzinei, energia termică este transformată într-o altă formă.
În prima etapă, există o mișcare linăsupapă în jos, procesul are loc datorită umplerii camerei cu amestecul de lucru. La sfârșitul primei curse, supapa de admisie se închide. Mai mult, pistonul se deplasează în sus, în timp ce amestecul de lucru este comprimat. O scânteie într-o lumânare aprinde amestecul combustibil. Presiunea exercitată de vaporii de aer și benzină asupra pistonului duce la mișcarea sa spontană în jos, motiv pentru care cursa se numește „cursă de lucru”. Arborele cotit este acționat. În a patra etapă, supapa de evacuare se deschide, gazele de evacuare sunt împinse în atmosferă.
