Maszyna cieplna
Z Wikipedii
Maszyna cieplna – zespół urządzeń energetycznych realizujący zamknięty cykl przemian (obieg termodynamiczny), w wyniku których następuje wymiana energii między układem mechanicznym, a dwoma zbiornikami ciepła o różnych temperaturach 1.
Spis treści |
[edytuj] Klasyfikacja
[edytuj] Silnik cieplny
Silnik cieplny to urządzenie, które zamienia energię termiczną (cieplną) w energię mechaniczną (praca)[1][2][3][4][5] lub elektryczną[6].
[edytuj] Pompa ciepła
Pompa ciepła to urządzenie, które ogrzewa obszaru o temperaturze wyższej poprzez podnoszenie ciepła z obszaru o niższej temperaturze do tego obszaru 3.
[edytuj] Ziębiarka
Ziębiarka to rządzenie, którego celem jest obniżenie temperatury jakiegoś ciała do temperatury niższej od temperatury otoczenia 4.
[edytuj] Cieplne maszyny przepływowe
Maszynami cieplnymi są także maszyny przepływowe o przepływie ciągłym (maszyny wirnikowe) lub okresowym (maszyny tłokowe), jeżeli wewnątrz maszyny występuje istotna zmiana temperatury czynnika roboczego 5. Przykładami maszyn przepływowych są :sprężarki i turbiny.
[edytuj] Wnioski z zasad termodynamiki
Wszystkie maszyny działają zgodnie z zasadami termodynamiki. Z pierwszej zasady termodynamiki, wynika, że zachowany jest całkowity bilans energii. Dla silnika cieplnego: praca wykonana (W) jest równa różnicy energii pobranej na sposób cieplny ze źródła ciepła i oddanej do chłodnicy:
Z drugą zasadę termodynamiki, z której wynika że nie można skonstruować silnika cieplnego w całości zamieniającego dostarczone ciepło na pracę, a maksymalna sprawność silnika cieplnego zależy od różnicy temperatur źródła ciepła i chłodnicy i wyraża się wzorem:
W praktyce oznacza to, że silniki cieplne oprócz użytecznej pracy zawsze oddają do otoczenia ciepło, które jeśli nie jest wykorzystane, staje się ciepłem odpadowym. Stanowi to podstawę skojarzonego wytwarzania energii elektrycznej i ciepła w elektrociepłowniach.
[edytuj] Zobacz też
- cykl Carnota, Cykl Diesla, IGCC, Cykl Otta.
- silniki cieplne, o spalaniu zewnętrznym, turbiny parowe, silnik Stirlinga, silnik o spalaniu wewnętrznym, silnik tłokowy, turbina gazowa, Maszyna parowa
- pompa ciepła
- Elektrownia cieplna, Siłownia
- perpetuum mobile
[edytuj] Bibliografia
1 Waldemar Ufnalski, Wprowadzenie do termodynamiki chemicznej, wykład 7: 7. Elementy teorii maszyn cieplnych, 7.1. Maszyny cieplne - zasada działania, Warszawa, Politechnika Warszawska, slide. 3, materiały dla studentów
2 Stanisław Ochęduszko, Termodynamika stosowana, rozdział: D. Druga zasada termodynamiki, XIV Obiegi termodynamiczne, Warszawa, Wyd. Naukowo-Technicznei, ss. 127-128, 1974, ISBN - n/a, [1]
3 Stanisław Ochęduszko, Termodynamika stosowana, rozdział: D. Druga zasada termodynamiki, XIV Obiegi termodynamiczne, Warszawa, Wyd. Naukowo-Technicznei, ss. 127-128, 1974, ISBN - n/a
4 Jan Szargut, Teoria procesów cieplnych, rozdział: 7. Ziębiarki i pompy grzejne, Warszawa, Wyd. Naukowo-Technicznei, ss. 190, 1973, ISBN n/a [2]
5 G. Przybyła, T. Malkiewicz Laboratorium Techniki Cieplnej Instytutu Techniki Cieplnej Wydziału Inzynierii Środowiska i Energetyki Politechniki Sląskiej, Instrukcja Laboratoryjna, Temat ćwiczenia: Badanie wykresu indykatorowego maszyn tłokowych, ss.3 [3]
Przypisy
- ↑ Douglas C. Giancoli: Physics- Principles with Applications (6th. Ed.). New Jersey, USA: Pearson Education, Inc., 2005, s. 416. ISBN 0130606200.
- ↑ IMB Innovation: Silniki cieplne (polski). [dostęp 19 marca 2008].
- ↑ Departament Fizyki Uniwersytetu Rutgers, New Jersey: O silniku cieplnym (angielski). [dostęp 10 marca 2008].
- ↑ Departament Fizyki Uniwersytetu George Mason, Wirginia: Eksperyment z Silnikiem Cieplnym (angielski). [dostęp 10 marca 2008].
- ↑ Departament Fizyki Uniwersytetu Ohio State, Ohio: Aplikacje praw Termodynamiki (angielski). [dostęp 10 marca 2008].
- ↑ Departament Fizyki Uniwersytetu Toledo, Ohio: Termodynamika (angielski). [dostęp 10 marca 2008].
