موتورهای حرارتی: اصل عمل، دستگاه، طرح

اجازه دهید ما موتورهای حرارتی را ببینیم، اصل کار این مکانیسم ها. در پوسته زمین و اقیانوس ها، ذخایر انرژی داخلی می تواند نامحدود باشد. به منظور حل مشکلات عملی، به وضوح کافی نیست. دستگاه و اصل عملیات موتور حرارتی باید به منظور رانندگی تراش ها و وسایل نقلیه شناخته شود. یک فرد نیاز به چنین ابزارهایی دارد که می توانند کارهای مفید انجام دهند.

موتورهای حرارتی، اصل عمل که ما آن را در نظر خواهیم گرفت، اصلی ترین در سیاره ما است. در آن است که انرژی داخلی تبدیل به یک شکل مکانیکی می شود.

ویژگی های یک موتور گرما

اصل موتور حرارتی چیست؟ به طور خلاصه می توان آن را در یک آزمایش ساده نشان داد. اگر آب را داخل یک لوله آزمایش قرار دهید، آن را با یک چوب پنبه بگذارید، آن را به جوش بیاندازید، آن را از بین می برد. دلیل اشتباه پلاگین این است که بخار کار داخلی انجام می دهد. این فرایند با تبدیل انرژی داخلی بخار به یک مقدار جنبشی برای پلاگین همراه است. موتورهای حرارتی، اصل عملیاتی که شبیه به آزمایش توصیف شده است، در ساختار متفاوت است. به جای لوله آزمایش، یک سیلندر فلزی استفاده می شود. پلاگین توسط یک پیستون جایگزین شده است که به راحتی در برابر دیواره ها حرکت می کند که در امتداد سیلندر قرار دارد.

الگوریتم عمل

اصل موتور حرارتی چیست؟ درجه 10 این موضوع را در درس فیزیک در نظر می گیرد. ماشین های حرارتی بچه ها مکانیسم هایی را می بینند که در آن تبدیل انرژی انرژی داخلی به یک شکل مکانیکی مشاهده می شود.

برای ایجاد کارایی مفید موتور، در هر دو طرف پیستون یا تیغه یک توربین قدرتمند باید اختلاف فشار ایجاد شود. برای رسیدن به چنین تغییر فشار، دمای سیال کار را با هزاران درجه افزایش می دهد در مقایسه با میانگین آن در محیط. یک افزایش مشابه در دمای هوا در هنگام احتراق سوخت وجود دارد.

تغییرات دما

تمام دستگاه های حرارتی مدرن بدن را تشخیص می دهند. آنها گاز نامیده می شوند که در فرآیند توسعه کار مفیدی انجام می دهند. دما اولیه، به نام T1، در ماشین آلات بخار و یا توربین های بخار بدست می آید. با استفاده از این شاخص درجه حرارت بخاری. در فرآیند انجام کار، از دست دادن تدریجی انرژی گاز اتفاق می افتد. این منجر به خنک سازی اجتناب ناپذیر مایع کار به یک شاخص T2 خاص می شود. دما باید کمتر از دمای محیط باشد، در غیر این صورت فشار گاز مقدار کمتری نسبت به فشار اتمسفر دارد و موتور کار نخواهد کرد.

شاخص T2 دما یخچال است. در کیفیت آن، یک فضای یا یک وسیله خاص لازم برای تراکم و خنک کردن بخار اگزوز وجود دارد.

بعضی از حقایق

بنابراین، موتورهای حرارتی، که اصل عمل بر پایه گسترش نیروی کار است، نمی تواند تمام انرژی داخلی را برای عملکرد کار به ارمغان بیاورد. در هر صورت، بعضی از حرارت ها به اتمسفر (یخچال) با بخار اگزوز یا گازهای خروجی توربین یا موتورهای احتراق داخلی منتقل می شود.

کارایی ماشین های حرارتی

اصل عملیاتی موتور حرارتی چیست؟ کارایی موتور حرارتی بستگی به مقدار کار مفید انجام شده توسط گاز دارد. با در نظر گرفتن این واقعیت که غیر ممکن است به طور کامل انرژی داخلی را به کار موتور حرارتی تبدیل کنیم، ممکن است غیر قابل برگشت بودن فرآیندهای طبیعی و پدیده ها را توضیح دهیم. در صورتی که بازگشت خود به خود از گرما به بخاری از یخچال و فریزر مشاهده شد، انرژی داخلی به طور کامل با استفاده از یک موتور گرما تبدیل به کار مفید خواهد شد.

ضریب بهره وری نسبت کار مفید است که توسط موتور گرما انجام می شود تا میزان گرما که به یخچال منتقل می شود. در فیزیک، این عادت به عنوان یک درصد بیان شده است. این اصل موتور گرما است. طرح آن روشن و ساده است، حتی برای دانش آموزان دبیرستان نیز قابل دسترسی است. قوانین ترمودینامیک اجازه می دهد حداکثر مقدار ضریب کارایی را محاسبه کنیم.

اختراع یک موتور گرما

نخستین مخترع خودرو با استفاده از حرارت، سادی کارنو شد. او یک ماشین ایده آل را تولید کرد که در آن گاز ایده آل بدن بود. علاوه بر این، دانشمند توانست شاخص کارایی چنین دستگاهی را با استفاده از دمای یخچال و فریزر، تعیین کند.

کارنوت توانست ارتباط بین یک دستگاه حرارتی واقعی، عملکرد بر اساس بخاری و یخچال، هوا یا کندانسور را تعیین کند. با تشکر از فرمول ریاضی ارائه شده توسط کارنوت برای اولین دستگاه ایده آل حرارتی، حداکثر ارزش بهره وری تعیین می شود. رابطه مستقیم بین دمای بخاری و یخچال وجود دارد.

برای اینکه دستگاه به طور کامل عمل کند، درجه حرارت نباید کمتر از مقدار آن در هوای محیط باشد. در صورت تمایل می توانید دمای بخاری را افزایش دهید، فراموش نکنید که هر جامد دارای مقاومت حرارت خاصی است. همانطور که حرارت می دهد، الاستیسیته را از دست می دهد، و هنگامی که نقطه ذوب رسیده است، به سادگی ذوب می شود. با توجه به نوآوری هایی که در صنعت مهندسی مدرن به دست آمده است، بهره وری موتور حرارتی به تدریج افزایش می یابد. به عنوان مثال، اصطکاک بین قطعات جداگانه آن کاهش می یابد، تلفات ناشی از نابودی احتراق سوخت حذف می شود.

موتور احتراق داخلی

این یک دستگاه حرارتی است که در آن گازهای با درجه حرارت بالا به صورت یک مایع کار می کنند که در هنگام احتراق انواع مختلف سوخت در داخل محفظه تولید می شود. در عملیات موتور خودرو چهار چرخه وجود دارد. در میان اجزای تشکیل دهنده آن، ما دریچه های ورودی و خروجی، اتاق احتراق، پیستون، سیلندر، پلاگین سوپاپ، میله اتصال و چرخ فلک را می نامیم.

نتیجه گیری

در حال حاضر انواع مختلفی از موتورهای خودرو استفاده می شود: دیزل، کربورتر. علیرغم تفاوت در سوخت مورد استفاده، آنها یک اصل عملی مشابه دارند. با توجه به انرژی حرارتی تولید شده در طی احتراق بنزین، تبدیل انرژی حرارتی به شکل دیگری اتفاق می افتد.

در مرحله اول، حرکت صاف دریچه مشاهده می شود، این فرایند به دلیل پر شدن اتاق با مخلوط کاری است. در پایان نوار اول، شیر ورودی بسته می شود. سپس پیستون به سمت بالا حرکت می کند، در حالی که مخلوط کاری فشرده می شود. ظاهر یک جرقه در یک شمع منجر به احتراق یک مخلوط قابل احتراق است. فشار ناشی از بخار هوا و بنزین بر روی پیستون منجر به حرکت به سمت خود به خود می شود، به طوری که ساعت به عنوان "سکته مغزی" نامیده می شود. میل لنگ به حرکت در می آید. در مرحله چهارم، یک دریچه اگزوز باز می شود و گازهای خروجی به اتمسفر منتقل می شود.