Konversi panas menjadi energi mekanik

Konversi panas menjadi energi jenis lain

• Jika Anda mempelajari panas, Anda akan belajar bahwa adalah mungkin untuk sepenuhnya mengubah suatu bentuk energi menjadi panas. Di sisi lain, konversi panas menjadi mekanik energi tidak dapat dilaksanakan secara penuh. Alasan untuk ini terletak pada sifat panas, yang menurut teori kinetik diwakili oleh energi gerakan molekul bawahan.
• Teori ini mengasumsikan bahwa ketika panas diterapkan pada molekul tubuh, energi ditransfer. Pemanasan menyebabkan partikel terkecil bergerak lebih cepat dari gerakan acak.
• Sebagai hasil dari gerakan ini, molekul memiliki energi, jumlah total yang Anda gambarkan sebagai energi internal dari zat yang bersangkutan. Setelah penjelajah Inggris Brown, gerakan ini disebut juga gerakan molekul Brown.
instagram viewer
• Sejumlah panas yang dilepaskan ketika membakar batu bara atau minyak, misalnya, pada awalnya terkandung dalam energi kinetik dan potensial yang tinggi dari molekul-molekul gas pembakaran. Penting bagi Anda bahwa kecepatan dan arah pergerakan molekul terdistribusi secara acak.
• Perhatikan bahwa karena ketidakteraturan molekul, energi gerakan individu ini tidak dapat sepenuhnya ditransfer ke benda padat di sekitarnya. Oleh karena itu, tubuh secara keseluruhan bergerak dan dapat melakukan kerja.


Efisiensi mesin pembakaran internal - penjelasan

Efisiensi menggambarkan nilai yang dapat digunakan motor dari energi ...

• Untuk mengubah sebanyak mungkin panas menjadi kerja mekanis, panas tersebut dipindahkan ke gas yang tertutup dalam silinder dengan piston yang bergerak. Anda harus memperhitungkan bahwa pada tumbukan molekul hanya akan mentransfer sebagian energinya ke piston. Kecepatan mereka menurun, yang dapat Anda lihat sebagai penurunan suhu. Untuk mengulangi prosesnya, silinder harus dikembalikan ke posisi awal dan gas harus dikembalikan ke suhu awal.

Efisiensi dalam mengubah panas menjadi energi mekanik

• Sudah di tanggal 19 Pada abad ke-19, insinyur Prancis Carnot prihatin dengan mengubah panas menjadi energi mekanik dan menyadari bahwa sebagian dari jumlah kalor yang diserap pada suhu awal harus dilepaskan kembali sebagai kalor pada suhu akhir yang rendah. Itu tidak dapat diubah menjadi pekerjaan mekanis. Anda harus tahu bahwa semakin tinggi perbedaan antara suhu awal dan akhir, semakin besar efisiensinya.
• Mesin uap piston pertama yang dirancang oleh James Watt mencapai efisiensi hanya sekitar dua persen. Sangat menarik bagi Anda bahwa, meskipun banyak perbaikan, efisiensi mesin ini tidak Lebih dari 18 persen dapat ditingkatkan, sehingga saat ini tidak ada lagi pabrik dengan mesin uap piston yang dibangun akan.
• Mesin kalor bertenaga uap yang paling penting saat ini adalah turbin uap. Uap mengalir melalui jalur suplai dan melalui cincin dengan sekrup pengatur yang dapat disesuaikan ke roda turbin yang dilengkapi dengan bilah. Ini diatur dalam rotasi oleh aliran uap bertekanan tinggi.
• Anda harus tahu bahwa cincin baling-baling pemandu lebih lanjut dan roda turbin diatur secara bergantian di belakang roda turbin pertama untuk memanfaatkan tekanan uap sepenuhnya. Baling-baling menjadi lebih besar dan lebih besar karena uap air mengembang dengan penurunan tekanan.
• Untuk mengurangi kehilangan panas di boiler yang timbul ketika panas dipindahkan dari gas pembakaran ke uap air hindari, pada tahun 1867 Nikolaus August Otto membangun mesin bensin di mana campuran bensin-udara dibakar di dalam silinder itu sendiri akan. Seperti yang dapat Anda bayangkan, ini meningkatkan efisiensi hingga lebih dari 35 persen.
• Dalam mesin diesel, udara pertama kali dihisap dan dikompresi dengan sangat kuat. Akibatnya, suhu naik di atas suhu penyalaan bahan bakar, sehingga segera terbakar setelah injeksi, tanpa perlu penyalaan.
• Karena suhu dapat naik hingga 2000 derajat Celcius dan tekanan hingga 80 bar, konstruksi mesin diesel yang lebih kuat diperlukan. Meskipun biaya produksi lebih tinggi, Anda akan selalu menemukan motor ini di mana tingkat efisiensi yang tinggi hingga 40 persen diperlukan, seperti di lokomotif, truk dan kapal.