Omvandling av värme till mekanisk energi

Omvandling av värme till en annan typ av energi

• Om du studerar värme lär du dig att det är möjligt att helt omvandla en form av energi till värme. Å andra sidan en omvandling av värme till mekanisk energi kan inte genomföras i sin helhet. Anledningen till detta ligger i värmens natur, som enligt den kinetiska teorin representeras av energin i den underordnade molekylrörelsen.
• Teorin förutsätter att när värme appliceras på kroppens molekyler överförs energi. Uppvärmningen gör att de minsta partiklarna rör sig snabbare från en slumpmässig rörelse.
• Som ett resultat av denna rörelse har molekylerna en energi, vars totala mängd du beskriver som den inre energin för ämnet i fråga. Efter den engelska upptäcktsresande Brown kallas denna rörelse också för brunisk molekylär rörelse.
instagram viewer
• En mängd värme som frigörs när kol eller olja bränns, till exempel, finns initialt i en hög kinetisk och potentiell energi från molekylerna i förbränningsgaserna. Det är viktigt för dig att hastigheterna och riktningarna för den molekylära rörelsen är slumpmässigt fördelade.
• Observera att på grund av molekylernas störning kan energin i dessa individuella rörelser inte helt överföras till någon närliggande fast kropp. Därav följer att kroppen som helhet rör sig och kan arbeta.


Förbränningsmotoreffektivitet - en förklaring

Effektiviteten är det värde som en motor kan använda av den energi den ...

• För att omvandla så mycket av värmen som möjligt till mekaniskt arbete överförs det till en gas som är innesluten i en cylinder med rörliga kolvar. Du bör ta hänsyn till att molekylerna bara kommer att överföra en del av sin energi till kolven vid stöt. Deras hastighet minskar, vilket du kan se som en minskning av temperaturen. För att upprepa processen måste cylindrarna återföras till sitt ursprungliga läge och gasen måste återföras till utgångstemperaturen.

Effektivitet vid omvandling av värme till mekanisk energi

• Redan den 19: e På 1800 -talet var den franska ingenjören Carnot bekymrad över att omvandla värme till mekanisk energi och insåg det en del av mängden värme som absorberas vid utgångstemperaturen måste släppas igen som värme vid den låga sluttemperaturen. Det kan inte omvandlas till mekaniskt arbete. Du bör veta att ju högre skillnaden mellan initial och slutlig temperatur desto större effektivitet.
• Den första kolvångmotorn designad av James Watt uppnådde en verkningsgrad på endast cirka två procent. Det är intressant för dig att, trots många förbättringar, inte är effektiviteten hos dessa maskiner Mer än 18 procent skulle kunna ökas, så att det idag inte byggs fler anläggningar med kolvångmotorer kommer.
• Den viktigaste ångdrivna värmemotorn idag är ångturbinen. Ångan rinner genom matningsledningen och genom en ring med justerbara reglerskruvar till turbinhjulen utrustade med blad. Dessa roteras av högtrycksångflödet.
• Du bör veta att ytterligare styrskovelringar och turbinhjul är anordnade omväxlande bakom det första turbinhjulet för att till fullo utnyttja ångtrycket. Bladen blir större och större eftersom vattenånga expanderar med minskande tryck.
• För att minska värmeförlusterna i pannan som uppstår när värmen överförs från förbränningsgaserna till vattenånga undvika, 1867 byggde Nikolaus August Otto en bensinmotor där en bensin-luftblandning brann i själva cylindern kommer. Som du kan föreställa dig ökade detta effektiviteten till mer än 35 procent.
• I en dieselmotor sugs luft först in och komprimeras mycket starkt. Som ett resultat stiger temperaturen över bränslets antändningstemperatur, så att den brinner omedelbart efter injektionen, utan att det behövs tändning.
• Eftersom temperaturen kan stiga till upp till 2000 grader Celsius och trycket till 80 bar är en starkare konstruktion av dieselmotorn nödvändig. Trots de högre tillverkningskostnaderna hittar du alltid denna motor med en hög effektivitet upp till 40 procent krävs, till exempel i lok, lastbilar och Fartyg.