Conversão de calor em energia mecânica

Conversão de calor em outro tipo de energia

• Se você estudar o calor, aprenderá que é possível converter completamente uma forma de energia em calor. Por outro lado, uma conversão de calor em mecânica energia não pode ser realizado na íntegra. A razão para isso está na natureza do calor, que, de acordo com a teoria cinética, é representado pela energia do movimento molecular subordinado.
• A teoria pressupõe que, quando o calor é aplicado às moléculas do corpo, a energia é transferida. O aquecimento faz com que as partículas menores se movam mais rapidamente a partir de um movimento aleatório.
• Como resultado desse movimento, as moléculas têm uma energia, cuja quantidade total você descreve como a energia interna da substância em questão. Depois do explorador inglês Brown, esse movimento também é chamado de movimento molecular browniano.
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• Uma quantidade de calor que é liberada quando o carvão ou óleo é queimado, por exemplo, é inicialmente contida em uma alta energia cinética e potencial das moléculas dos gases de combustão. É importante para você que as velocidades e direções do movimento molecular sejam distribuídas aleatoriamente.
• Observe que, devido à desordem das moléculas, a energia desses movimentos individuais não pode ser completamente transferida para nenhum corpo sólido vizinho. Segue-se que o corpo como um todo se move e pode trabalhar.


Eficiência do motor de combustão interna - uma explicação

A eficiência descreve o valor que um motor pode usar a partir da energia ...

• Para converter o máximo possível de calor em trabalho mecânico, ele é transferido para um gás que é encerrado em um cilindro com pistões móveis. Deve-se levar em conta que, no impacto, as moléculas transferem apenas parte de sua energia para o pistão. Sua velocidade diminui, o que pode ser visto como uma diminuição na temperatura. Para repetir o processo, os cilindros devem ser retornados à posição inicial e o gás deve ser retornado à temperatura inicial.

Eficiência na conversão de calor em energia mecânica

• Já no dia 19 No século 19, o engenheiro francês Carnot estava preocupado em converter calor em energia mecânica e percebeu que parte da quantidade de calor absorvida na temperatura inicial tem que ser liberada novamente como calor na baixa temperatura final. Não pode ser convertido em trabalho mecânico. Você deve saber que quanto maior a diferença entre a temperatura inicial e final, maior será a eficiência.
• A primeira máquina a vapor de pistão projetada por James Watt alcançou uma eficiência de apenas cerca de dois por cento. É interessante para você que, apesar das inúmeras melhorias, a eficiência dessas máquinas não é Mais de 18 por cento poderia ser aumentado, de modo que hoje não são construídas mais fábricas com motores a vapor de pistão vai.
• O motor térmico movido a vapor mais importante hoje é a turbina a vapor. O vapor flui pela linha de alimentação e por um anel com parafusos reguladores ajustáveis ​​nas rodas da turbina dotadas de pás. Estes são ajustados em rotação pelo fluxo de vapor de alta pressão.
• Você deve saber que outros anéis de palhetas-guia e rodas de turbina estão dispostos alternadamente atrás da primeira roda de turbina para utilizar totalmente a pressão do vapor. As lâminas ficam cada vez maiores porque o vapor d'água se expande com a diminuição da pressão.
• Para reduzir as perdas de calor na caldeira que surgem quando o calor é transferido dos gases de combustão para o vapor de água evitar, em 1867 Nikolaus August Otto construiu um motor a gasolina no qual uma mistura de ar e gasolina queimava no próprio cilindro vai. Como você pode imaginar, isso aumentou a eficiência para mais de 35%.
• Em um motor a diesel, o ar é primeiro aspirado e comprimido com muita força. Como resultado, a temperatura sobe acima da temperatura de ignição do combustível, de modo que ele queima imediatamente após a injeção, sem a necessidade de ignição.
• Uma vez que as temperaturas podem subir até 2.000 graus Celsius e as pressões até 80 bar, uma construção mais robusta do motor diesel é necessária. Apesar dos custos de fabricação mais elevados, você sempre encontrará este motor com um alto grau de eficiência de até 40 por cento é necessário, como com locomotivas, caminhões e Navios.