A hő átalakítása mechanikai energiává

A hő átalakítása más típusú energiává

• Ha tanulmányozza a hőt, megtanulja, hogy lehetséges egy energia egy formáját teljesen hővé alakítani. Másrészt a hő mechanikai átalakítása energia nem hajtható végre teljes egészében. Ennek oka a hő természetében rejlik, amelyet a kinetikai elmélet szerint az alárendelt molekuláris mozgás energiája képvisel.
• Az elmélet feltételezi, hogy amikor hőt alkalmaznak a test molekuláira, az energia átadódik. A felmelegedés hatására a legkisebb részecskék gyorsabban mozognak egy véletlenszerű mozgástól.
• E mozgás eredményeként a molekulák energiával rendelkeznek, amelynek teljes mennyiségét a kérdéses anyag belső energiájaként írja le. Brown angol felfedező után ezt a mozgást Brown -molekuláris mozgásnak is nevezik.
instagram viewer
• Például a szén vagy olaj égetésekor felszabaduló hőmennyiség kezdetben az égési gázok molekuláinak nagy mozgási és potenciális energiájában található. Fontos számodra, hogy a molekuláris mozgás sebessége és iránya véletlenszerűen legyen elosztva.
• Vegye figyelembe, hogy a molekulák rendellenessége miatt ezen egyes mozgások energiája nem vihető át teljesen a szomszédos szilárd testre. Ebből következik, hogy a test egésze mozog és tud munkát végezni.


Belső égésű motor hatékonysága - magyarázat

A hatékonyság leírja azt az értéket, amelyet egy motor felhasználhat az energiából ...

• Annak érdekében, hogy a hőt a lehető legnagyobb mértékben mechanikai munkává alakítsák, azt egy gázba vezetik át, amely mozgó dugattyúkkal ellátott hengerbe van zárva. Figyelembe kell vennie, hogy ütközéskor a molekulák energiájuknak csak egy részét adják át a dugattyúnak. Csökken a sebességük, amit a hőmérséklet csökkenésének tekinthetünk. A folyamat megismétléséhez a palackokat vissza kell állítani a kiindulási helyzetükbe, és a gázt vissza kell állítani a kezdeti hőmérsékletre.

Hatékonyság a hő mechanikai energiává alakításában

• Már 19 -én A 19. században Carnot francia mérnök a hő mechanikai energiává alakításával foglalkozott, és rájött erre a kezdeti hőmérsékleten elnyelt hőmennyiség egy részét újra ki kell engedni hőként az alacsony végső hőmérsékleten. Nem alakítható át mechanikai munkává. Tudnia kell, hogy minél nagyobb a különbség a kezdeti és a végső hőmérséklet között, annál nagyobb a hatékonyság.
• A James Watt által tervezett első dugattyús gőzgép mindössze két százalékos hatékonyságot ért el. Érdekes számotokra, hogy számos fejlesztés ellenére ezeknek a gépeknek a hatékonysága nem Több mint 18 százalékkal növelhető, így ma már nem építenek dugattyús gőzgépekkel rendelkező üzemeket akarat.
• A legfontosabb gőzüzemű hőmotor ma a gőzturbina. A gőz a tápvezetéken és az állítható csavarokkal ellátott gyűrűn keresztül áramlik a pengével ellátott turbina kerekekhez. Ezeket a nagynyomású gőzáramlás forgatja.
• Tudnia kell, hogy a gőznyomás teljes kihasználása érdekében további vezetőlapátgyűrűk és turbinakerekek vannak felváltva elrendezve az első turbinakerék mögött. A pengék egyre nagyobbak, mert a vízgőz a nyomás csökkenésével kitágul.
• A kazánban fellépő hőveszteségek csökkentése, amelyek akkor keletkeznek, amikor a hő az égési gázokból a vízgőzbe kerül 1867-ben Nikolaus August Otto benzinmotort épített, amelyben a benzin-levegő keverék égett a hengerben akarat. Ahogy elképzelheti, ez több mint 35 százalékra növelte a hatékonyságot.
• Dízelmotorban először beszívják a levegőt, és nagyon erősen összenyomják. Ennek eredményeként a hőmérséklet az üzemanyag gyújtási hőmérséklete fölé emelkedik, így a befecskendezés után azonnal ég, anélkül, hogy gyújtani kellene.
• Mivel a hőmérséklet akár 2000 Celsius fokig, a nyomás pedig 80 barig emelkedhet, a dízelmotor erősebb konstrukciójára van szükség. A magasabb gyártási költségek ellenére mindig megtalálja ezt a motort, ahol nagy a hatékonysága akár 40 százalékra van szükség, például mozdonyokkal, teherautókkal és Hajók.