) Transformimi kryhet duke ndryshuar energjinë e brendshme të lëngut të punës - në praktikë, zakonisht avull ose gaz.

Motori ideal i nxehtësisë- një makinë në të cilën puna e kryer dhe ndryshimi midis sasisë së nxehtësisë së furnizuar dhe hequr janë të barabarta. Puna e një motori ideal të nxehtësisë përshkruhet nga cikli Carnot.

Gjatë funksionimit, një pjesë e nxehtësisë Q1 transferohet nga ngrohësi në lëngun e punës, dhe pastaj një pjesë e energjisë Q2 transferohet në frigorifer, i cili ftoh makinën. Efikasiteti i një motori të nxehtësisë llogaritet duke përdorur formulën ((Q1-Q2) / Q1) x100.

Periodikisht motor pune kryerja e punës për shkak të nxehtësisë së marrë nga jashtë quhet motor ngrohje.

Fondacioni Wikimedia. 2010

• Liqeni Dolgoe (rrethi i Shën Petersburgut)
• Yuntolovo (rrethi i Shën Petersburgut)

Shihni se çfarë është "Motori i nxehtësisë" në fjalorë të tjerë:

MAKINA NGROHJE- një makinë (motor nxehtësie, pompë nxehtësie, etj.), Në ​​të cilën energjia e brendshme e karburantit shndërrohet në energji mekanike, e cila më pas mund të shndërrohet në energji elektrike dhe çdo lloj tjetër energjie, si dhe një makinë që konverton punën ne ...... Enciklopedia e Madhe Politeknike

MAKINA NGROHJE Fjalor i madh enciklopedik

MAKINA NGROHJE- MAKINA NGROHJE, një pajisje që shndërron nxehtësinë në punë (motor nxehtësie) ose anasjelltas punën në nxehtësi (frigorifer). Funksionimi i një motori të nxehtësisë bazohet në një cikël termodinamik të kryer nga një lëng pune ... ... Enciklopedia moderne

motor ngrohje- një makinë (motor nxehtësie, pompë nxehtësie, etj.), e cila e shndërron nxehtësinë në punë ose punën në nxehtësi. Funksionimi i një motori të nxehtësisë bazohet në një proces rrethor (cikli termodinamik) i kryer nga një lëng pune (gaz ... Fjalor enciklopedik

motor ngrohje- šiluminė mašina statusas T sritis fizika atitikmenys: angl. motor ngrohje vok. Wärmekraftmaschine, f rus. motor nxehtësie, f prank. makinë termike, f… Fizikos terminų žodynas

Makina e ngrohjes Makineri speciale për përpunim- një grup pajisjesh speciale të montuara në shasinë e makinës jashte rruge... Ajo pajisje speciale përbëhet nga sistemet dhe asambletë kryesore të mëposhtme: një motor turbojet, pajisje rrotulluese, kabina e operatorit, ... ... Fjalori i Urgjencës

motor i ngrohjes trajtim special- šiluminė specialiojo varinimo mašina statuses T sritis apsauga nuk naikinimo priemonių apibrėžtis Specialiojo švarinimo įrenginys, kuriame naudojamas aviacinis reaktyvinis variklis; arinvarinama dujų ir lašų arba tiktai dujų srautu. Gali būti ... ... Apsaugos nuo naikinimo priemonių enciklopedinis žodynas

Makinë ngrohëse Karnot- ... Wikipedia

Motori i nxehtësisë Carnot- ... Wikipedia

Motori ideal i nxehtësisë- Motori i nxehtësisë është një pajisje që konverton energjinë e nxehtësisë në punë mekanike(motori i nxehtësisë) ose puna mekanike në nxehtësi (frigorifer). Transformimi kryhet duke ndryshuar energjinë e brendshme të lëngut të punës në praktikë ... ... Wikipedia

Shumica e motorëve të përdorur nga njerëzit janë motorët e nxehtësisë. Pajisjet që konvertojnë energjinë e karburantit në energji mekanike quhen motorë të nxehtësisë.

Çdo motor nxehtësie (turbina me avull dhe gaz, motorë djegia e brendshme) përfshin tre elemente kryesore: lëngu i punës(ky është gazi), i cili bën punën në motor; ngrohës, nga e cila trupi punues merr energji, një pjesë e së cilës përdoret më pas për të kryer punë; frigorifer që është atmosfera ose pajisjet speciale.

Domosdoshmërisht temperatura e ngrohësit është më e lartë se temperatura e frigoriferit.

Trupi i punës i motorit merr sasinë e nxehtësisë Qн nga ngrohësi, kryen punën A dhe transferon sasinë e nxehtësisë Qx në frigorifer.

Efikasiteti i motorit karakterizohet nga koeficienti veprim i dobishem(Efikasiteti).

Isshtë e barabartë me raportin e punës me energjinë që lëngu i punës mori nga ngrohësi.

Me avull ose turbinë me gaz, motor me djegie të brendshme, motor avioni mundësohen nga lëndë djegëse fosile. Në procesin e funksionimit të motorëve të shumtë të nxehtësisë, ndodhin humbje të nxehtësisë, të cilat përfundimisht çojnë në një rritje të energjisë së brendshme të atmosferës, domethënë, në një rritje të temperaturës së saj. Kjo mund të çojë në shkrirjen e akullnajave dhe një rritje katastrofike në nivelin e Oqeanit Botëror, dhe në të njëjtën kohë ndryshimi global kushtet natyrore. Gjatë funksionimit të instalimeve termike dhe motorëve, oksidet e azotit, karbonit dhe squfurit të dëmshëm për njerëzit, kafshët dhe bimët emetohen në atmosferë. Efektet e dëmshme të funksionimit të motorëve të nxehtësisë mund të luftohen duke rritur efikasitetin, duke i rregulluar ato dhe duke krijuar motorë të rinj që nuk lëshojnë substanca të dëmshme me gazrat e shkarkimit.
Makina të ngrohjes përdoret gjerësisht në prodhim dhe në jetën e përditshme. Lokomotivat e fuqishme me naftë drejtojnë trena përgjatë hekurudhave, anijet motorike lëvizin përgjatë rrugëve ujore. Miliona automjete me motorë me djegie të brendshme transportojnë ngarkesa dhe pasagjerë. Reciprok, turboprop dhe motorët turbojet pajisur me aeroplanë dhe helikopterë. Duke përdorur motorët e raketave po lëshohen satelitë artificialë, anije kozmike dhe stacionet. Motorët me djegie të brendshme janë shtylla kurrizore e mekanizimit proceset e prodhimit v bujqësia... Ato janë instaluar në traktorë, kombinate, shasi vetëlëvizëse, stacione pompimi. Një lokomotivë me naftë është një lokomotivë autonome, e cila përdor një termal motor pistoni djegia e brendshme - motor nafte, vlera e efikasitetit efektiv të së cilës arrin 40-45%. Aplikacion motor nafte në vend të një termocentrali me avull, siguron një lokomotivë me avull niveli i lartë efikasiteti i një lokomotivë me naftë (26-31%), duke tejkaluar efikasitetin e një lokomotivë me avull me 4-5 herë.

Numri i biletës 14

Ngarkesa elektrike elementare; dy lloje të ngarkesave elektrike, ligji i ruajtjes së ngarkesës elektrike; Ligji i Kulombit. Fusha elektrike: forca e fushës elektrike, linjat e fuqisë së fushës elektrike.

Ngarkesa elektrike zakonisht tregohet me shkronja q ose Pyetje.

Tërësia e të gjitha fakteve të njohura eksperimentale çon në përfundimet e mëposhtme:

· Ekzistojnë dy lloje të ngarkesave elektrike, të quajtura në mënyrë konvencionale pozitive dhe negative.

· Ngarkesat mund të transferohen (për shembull, me kontakt të drejtpërdrejtë) nga një trup në tjetrin. Një trup i njëjtë në kushte të ndryshme mund të ketë një ngarkesë të ndryshme.

· Ashtu si ngarkesat sprapsin, ndryshe nga akuzat tërheqin.

Një nga ligjet themelore të natyrës është vendosur në mënyrë eksperimentale ligji i ruajtjes së ngarkesës elektrike .

Në një sistem të izoluar, shuma algjebrike e ngarkesave të të gjithë trupave mbetet konstante:

Ligji i ruajtjes së ngarkesës elektrike thotë se në një sistem të mbyllur të trupave, proceset e krijimit ose zhdukjes së ngarkesave të vetëm një shenje nuk mund të respektohen.

Nga pikëpamja moderne, grimcat elementare janë bartës të ngarkesës. Ngarkesat elektrike të një protoni dhe një elektroni në vlerë absolute janë saktësisht të njëjta dhe janë të barabarta me ngarkesën elementare

e = 1,6 .

Një ngarkesë mund të transferohet nga një trup në tjetrin vetëm në pjesë që përmbajnë një numër të plotë të ngarkesave elementare.

Eksperimentet e Kulombit matën ndërveprimin midis topave, dimensionet e të cilave janë shumë më të vogla se distanca midis tyre. Trupa të tillë të ngarkuar zakonisht quhen akuzat për pikë.

Ngarkesa pikë është një trup i ngarkuar, dimensionet e të cilit mund të neglizhohen në kushtet e këtij problemi.

Bazuar në eksperimente të shumta, Coulomb krijoi ligji i ardhshem:

Forcat e ndërveprimit të ngarkesave të palëvizshme janë drejtpërdrejt proporcionale me produktin e moduleve të ngarkesës dhe në përpjesëtim të kundërt me katrorin e distancës midis tyre:

Përvoja tregon se forcat e ndërveprimit Kulomb i binden parimit të mbivendosjes.

Nëse një trup i ngarkuar ndërvepron njëkohësisht me disa trupa të ngarkuar, atëherë forca që rezulton që vepron në këtë trup është e barabartë me shumën vektoriale të forcave që veprojnë në këtë trup nga të gjithë trupat e tjerë të ngarkuar.

FUSHE ELEKTRIKE- ekziston rreth një ngarkese elektrike, materialisht.
Karakteristika kryesore e një fushe elektrike: veprimi me një forcë në një ngarkesë elektrike të futur në të.
Fusha elektrostatike- fusha e një ngarkese elektrike të palëvizshme.
Fuqia e fushës elektrike- karakteristikë e fuqisë fushe elektrike.
është raporti i forcës me të cilën vepron fusha në ngarkesën e pikës së futur në madhësinë e kësaj ngarkese.
- nuk varet nga sasia e ngarkesës së futur, por karakterizon fushën elektrike!

Drejtimi i vektorit të tensionit
përkon me drejtimin e vektorit të forcës që vepron mbi ngarkesën pozitive, dhe e kundërt me drejtimin e forcës që vepron mbi ngarkesën negative.

Linjat e energjisë fushë elektrike - linja të vazhdueshme, tangjente ndaj të cilave janë vektorët e fuqisë së fushës elektrike në këto pika.
E-fushë homogjene- forca e fushës është e njëjtë në të gjitha pikat e kësaj fushe.
Karakteristikat Leyline: jo i mbyllur (kaloni nga + ngarkimi në -), i vazhdueshëm, mos kryqëzoni,
dendësia e tyre tregon forcën e fushës (sa më të trasha të jenë linjat, aq më i madh është intensiteti).

Galina Denisenko 06.02.2016 11:31

Nëse gm është nxehtësia e transferuar nga ngrohësi i motorit të nxehtësisë, atëherë puna do të llogaritet si NDRYSHIM, dhe jo SUM i gm dhe Q i ftohësit. Ju lutemi kontrolloni përgjigjen e saktë dhe zëvendësoni "4" me "3". Faleminderit, me përshëndetjet më të mira, Denisenko G.B. Mësues i fizikës.

Anton

Gjendja e problemit është e pasaktë. Tregohet se, pra, duhet shtuar.

miku 03.03.2016 19:29

Diten e mire!

Unë besoj se gjendja e këtij problemi është e pasaktë për arsyet e mëposhtme.

Në gjendjen e problemit thuhet se "trupi i punës i makinës transmetoi

frigorifer sasia e nxehtësisë Qhol< 0". Но если Qхол - это

sasia e nxehtësisë e transferuar nga lëngu i punës në frigorifer, pastaj shenja

Qcold> 0 - nënkupton drejtimin e rrjedhës së nxehtësisë - nga frigoriferi në

ngrohësi dhe shenja (si në deklaratën e problemit) Qhol< 0 - означает, что

rrjedha e nxehtësisë drejtohet nga frigoriferi te ngrohësi (!), i cili

kundërshton Ligjin e Dytë (fillimin) e termodinamikës!

Tradicionalisht, Qhol është sasia e nxehtësisë e transferuar nga lëngu i punës

frigorifer, është një vlerë më e madhe se zero (pozitive), e cila

pasqyron pajtueshmërinë me ligjet e termodinamikës.

Formula për efikasitetin motor nxehtësie në formën n = (Q1 + Q2) / Q1 (me shenjën

"+" midis Q1 dhe Q2) janë të përfshira në disa udhëzime dhe referenca

literaturë, por në këtë rast besohet se Q1 është sasia e nxehtësisë,

marrë nga lëngu i punës nga ngrohësi, dhe Q2 është sasia

nxehtësia e PECRMARRUR nga lëngu i punës nga frigoriferi, ndërsa Q2< 0 ,

dhe kjo do të thotë që lëngu i punës transferon sasinë në frigorifer

nxehtësia -Q2 (me një shenjë minus). Shih, për shembull: Yavorsky B.M. dhe

Detlaf A.A. Manuali i Fizikës: botimi i dytë, Rev. - M., Shtëpi

botim i literaturës fizike dhe matematikore, 1985, - f. 119, paragrafi 7.

Duke pasur parasysh sa më sipër, unë besoj se gjendja e këtij problemi dhe zgjidhja e tij

duhet të rishikohet (korrigjohet) në përputhje me rrethanat.

Nga ana tjetër, vetë prodhimi

me zgjedhjen e formulave "të sakta" është marrëzi, edhe nëse shenja në pabarazinë korrigjohet.

Me respekt, Ershov Alexander Petrovich, doc. fizike-mat. Sci., Profesor, Shef i Laboratorit të Fizikës së Shpërthimit

Instituti i Hidrodinamikës. M.A. Lavrentieva

Dega Siberiane e Akademisë Ruse të Shkencave

http://www.hydro.nsc.ru/structure/persons/index.php?id=68

miku 05.03.2016 16:41

I dashur redaktor! Ekziston një rregull në termodinamikë: nëse sasia e nxehtësisë e lëshuar nga trupi merret si Q, atëherë Q> 0 do të thotë që rrjedha e nxehtësisë drejtohet nga trupi në një trup (të) tjetër (trupi humbet nxehtësinë në shumën e Q), dhe Q<0 при этом означает, что поток тепла направлен к телу (тело получает тепло в количестве |Q|). Поэтому, условие Qхол<0 означает, что рабочее тело фактически не передало, а получило от холодильника количество теплоты |Qхол|, а это - абсурд. Пожалуйста, верно расставляйте акценты в оценке данного обстоятельства: это не просто некорректность условия задачи, а явная ошибка составителей данной задачи, показывающая их достаточно низкий уровень. Всего Вам доброго и успехов в Ваших начинаниях.

Pjesët kryesore të motorit të nxehtësisë. Le të zbulojmë se cilat pjesë kryesore duhet të kenë një motor nxehtësie të krijuar për të kryer punë mekanike. A " për shkak të sasisë së nxehtësisë Pyetje, të marra nga djegia e karburantit. Zakonisht, në motorët e nxehtësisë, puna mekanike kryhet nga një gaz që zgjerohet. Gazi që bën punë gjatë zgjerimit quhet trupi punues. Mjeti i punës shpesh është avulli i ajrit ose ujit. Zgjerimi i gazit ndodh si rezultat i një rritje të temperaturës dhe presionit të tij gjatë ngrohjes. Pajisja nga e cila lëngu i punës merr sasinë e nxehtësisë P, i thirrur ngrohës.

Një model i thjeshtuar i një motori ngrohjeje, përbëhet nga një cilindër i mbushur me ajër dhe një pistoni.

Ne vendosim mbi pistoni një trup me masë T, duke marrë më parë masa kundër ngjeshjes së gazit në cilindër nën veprimin e ngarkesës (për shembull, duke instaluar ndalesa speciale brenda cilindrit për të parandaluar uljen e mëtejshme të pistonit). Vendoseni ngrohësin nën cilindër. Ndërsa gazi në cilindër nxehet, presioni i tij rritet, por vëllimi mbetet i pandryshuar derisa, në një vlerë të caktuar të temperaturës T2, presioni të arrijë vlerën pr, në të cilën pesha e pistonit me ngarkesën mg dhe forca e presionit atmosferik e barabartë me fq1 S, barazohet me forcën e presionit të gazit në pistoni prS. Një izohore korrespondon me këtë proces.

Ndërsa gazi nxehet më tej, pistoni do të lëvizë. Presioni i pistonit me ngarkesën në gaz mbetet konstant, prandaj zgjerimi ndodh sipas ligjit izobarik. Kur ngrini një ngarkesë në një lartësi h vëllimi i gazit në cilindër rritet nga V1 më parë V2, temperatura në fund të procesit izobarik të zgjerimit të gazit arrin vlerën Tg. Ky proces korrespondon me izobarin . Kur pistoni prek ndalesën në krye të cilindrit, hiqni peshën dhe ndaloni ngrohjen. Qëllimi është arritur, ngarkesa është hequr. Sidoqoftë, një makinë e tillë e disponueshme nuk është me interes praktik. Për të hequr një ngarkesë tjetër, është e nevojshme të ulni pistonin, domethënë të ngjeshni gazin. Por nëse e ngjesh gazin në një temperaturë Tg në një vëllim V1, atëherë puna e bërë kur gazi është i ngjeshur do të jetë më i madh se puna e bërë nga gazi nën zgjerim izobarik. Si pasojë, në këtë mënyrë nuk do të jetë e mundur të kryhet procesi periodik i kryerjes së punës mekanike për shkak të transferimit të nxehtësisë nga ngrohësi në lëngun e punës të makinës. Për të zvogëluar punën e bërë kur shtypni gazin në cilindër, duhet të ftohet para kompresimit. Pastaj ngjeshja do të ndodhë në presion fq1 me pak pr, dhe puna e bërë në kompresim do të jetë më e vogël se puna e bërë nga gazi në zgjerim. Prandaj, për funksionimin periodik të motorit të nxehtësisë, nevojitet një pjesë tjetër e makinës, e quajtur frigorifer.

Cikli i punës i motorit të nxehtësisë. Për të ftohur gazin, drejtoni një rrjedhë me ujë të ftohtë në fund të cilindrit. Temperatura e gazit do të ulet në një vëllim konstant derisa presioni i gazit në cilindër të arrijë një vlerë fq1 në një temperaturë T4 Ky proces korrespondon me izokoren . Për ta kthyer gazin në gjendjen e tij origjinale, të karakterizuar nga presioni fq1, vëllimi V1 dhe temperatura T1,është e nevojshme të vazhdohet ftohja e tij në temperaturën T1. Ky proces korrespondon me izobarin . Proceset si rezultat i të cilave gazi kthehet në gjendjen e tij origjinale quhen cru i poshter ose ciklike Cikli i punës i motorit të konsideruar të nxehtësisë përbëhet nga dy izokore dhe dy izobarë, (duke formuar një drejtkëndësh .).

Cikli i punës i motorit të nxehtësisë dhe efikasiteti i tij. Si rezultat i ciklit të punës, gazi kthehet në gjendjen e tij fillestare, energjia e tij e brendshme merr vlerën e tij origjinale. Si pasojë, për një cikël, ndryshimi në energjinë e brendshme të lëngut të punës është i barabartë me zero:  U =0.

Sipas ligjit të parë të termodinamikës  U = Q-A "= 0, ose A"= Pyetje.

Puna A ", e kryer nga lëngu i punës për cikël është i barabartë me sasinë e nxehtësisë Q të marrë për cikël. Sasia e nxehtësisë Pyetje, marrë nga lëngu i punës për cikël është i barabartë me ndryshimin midis sasisë së nxehtësisë Q1 të marrë nga ngrohësi dhe sasisë së nxehtësisë Pyetje2, i jepet frigoriferit: Pyetje= Pyetje1- Pyetje2.

Prandaj, A "= Q1-Q2.

Efikasiteti , i barabartë me raportin e energjisë së dobishme të përdorur me energjinë e shpenzuar, për një motor nxehtësie rezulton të jetë

 = A"/ Q1, ose = (Q1-Q2) / Q1

Inxhinieri francez Sadi Carnot (1796-1832) në 1824. krijoi një varësi jashtëzakonisht të rëndësishme për praktikën e efikasitetit të një motori të nxehtësisë nga temperatura T1 e ngrohësit dhe temperatura T2 frigorifer : pavarësisht nga dizajni dhe zgjedhja e lëngut të punës, vlera maksimale e efikasitetit të motorit të nxehtësisë përcaktohet nga shprehja  (max) = (Т1 –Т2) / Т1.

Çdo motor i nxehtësisë reale mund të ketë një efikasitet që nuk e tejkalon këtë vlerë maksimale:

(T1-T2) / T1 

Shprehja për vlerën maksimale të efikasitetit të një motori ngrohjeje tregon se ka dy mënyra për të rritur efikasitetin e motorëve të nxehtësisë - një rritje në temperaturën T1 të ngrohësit dhe një rënie në temperaturën T2 të frigoriferit. Efikasiteti i një motori të nxehtësisë mund të jetë i barabartë me unitetin nëse do të ishte e mundur të përdorni një frigorifer me një temperaturë të barabartë me zero absolute.

Sidoqoftë, kjo rrugë është edhe teorikisht e pazbatueshme, pasi zero absolute, sipas koncepteve të termodinamikës, nuk mund të arrihet. Frigoriferët më të pranueshëm për motorët e nxehtësisë reale janë ajri ose uji atmosferik në një temperaturë prej rreth 300K. Rrjedhimisht, mënyra kryesore për të rritur efikasitetin e motorëve të nxehtësisë është rritja e temperaturës së ngrohësit.

Kushtet e nevojshme për funksionimin e një motori të nxehtësisë

Motori i nxehtësisë është një makinë në të cilën energjia e marrë nga djegia e karburantit shndërrohet në energji mekanike.

Substanca që kryen punë në motorët e nxehtësisë quhet trupi punues ose substancë pune... Në motorët me avull, një substancë e tillë pune është avulli, dhe në motorët me djegie të brendshme, gazi.

Le të vendosim kushtet e përgjithshme (në lidhje me të gjithë motorët e nxehtësisë) që janë të nevojshme për të kthyer energjinë e karburantit në energjinë e lëvizjes së makinave dhe mekanizmave. Ne do t'i sqarojmë këto kushte duke përdorur shembullin e funksionimit të një termocentrali me avull, diagrami i të cilit është treguar në figurë.

Një nga pjesët e termocentralit është një furrë me një kazan me avull C. Avulli gjenerohet në kazan, i cili drejtohet përmes tubit M në cilindrin e motorit me avull E. Nën presion, avulli zgjerohet dhe, duke lëvizur pistoni, funksionon. Me anë të mekanizmit të transmetimit A, lëvizja reciproke e pistonit shndërrohet në lëvizje rrotulluese të volantit, e cila drejton pjesët e punës të veglave të makinerisë, makinave bujqësore, gjeneratorëve aktualë, etj.

Motorët jet

Zhvillimi i aviacionit zvogëlohet kryesisht në një rritje të shpejtësisë, lartësisë, kapacitetit mbajtës, diapazonit dhe besueshmërisë së fluturimit të avionëve, e cila në masë të madhe varet nga mundësitë e përmirësimit të motorit.

Motorët me djegie të brendshme me helika helikë nuk sigurojnë më një rritje të shpejtësisë dhe lartësisë së avionëve. Arsyeja për këtë është si më poshtë.

Në një aeroplan me një helikë, ky i fundit, ndërsa rrotullohet, hedh ajrin larg, duke e detyruar atë të lëvizë me një ritëm të përshpejtuar. Sipas ligjit të tretë të Njutonit, masa e ajrit e hedhur vepron në helikë, e shtyn atë përpara, duke krijuar kështu një shtytje që shtyn të gjithë avionin. Shtytja merret kështu si rezultat i përgjigjes (reagimit) të ajrit të hedhur nga helika. Helika shërben si një ndërmjetës, i cili, për shkak të energjisë së karburantit, kryen punën e lëvizjes së avionit.

Efikasiteti i motorëve të nxehtësisë

Kur instaloni motorët e nxehtësisë, është e rëndësishme, para së gjithash, të siguroni që sa më shumë energji e karburantit të djegshëm të shndërrohet në energji mekanike, me fjalë të tjera, me konsumin minimal të karburantit, merret puna maksimale. Atëherë motori do të jetë ekonomik. Duke ditur sasinë e nxehtësisë Q 1 të transferuar në lëngun e punës nga ngrohësi dhe sasinë e nxehtësisë Q 1 - Q 2 të shndërruar në energji mekanike, është e mundur të vlerësohet shkalla e ekonomisë së këtij procesi konvertimi.

Raporti i sasisë së nxehtësisë së konvertuar nga makina në energji mekanike me sasinë e nxehtësisë së marrë nga ngrohësi quhet efikasitet i motorit të nxehtësisë (efikasitet).

Isshtë e zakonshme të tregoni koston e makinës me shkronjën η (greqisht "kjo"):

η = (Q 1 - Q 2): Q 1

Duke studiuar kushtet për marrjen e punës për shkak të energjisë së brendshme të avullit në motorët me avull, Karnov në 1824 përcaktoi se efikasiteti i çdo motori të vërtetë të nxehtësisë nuk mund të tejkalojë vlerën (T 1 - T 2): T 1, ku T 1 është absolute temperatura e ngrohësve, dhe T 2 është temperatura absolute e frigoriferit. Sa më i afërt c.p.d i motorit me këtë vlerë, aq më i përsosur është motori. Ky përfundim është i justifikuar në praktikë.

Puna e zgjerimit të gazit

Le të imagjinojmë që në cilindrin nën pistoni, zona e të cilit është S, ka një gaz, presioni i të cilit është i barabartë me p. Forca me të cilën gazi shtyp mbi pistonin përcaktohet me formulën F = pS. Nëse gazi nxehet me presion të vazhdueshëm, ai do të zgjerohet dhe pistoni do të lëvizë një distancë të caktuar h.

Në këtë rast, gazi do të bëjë punën A = pSh. Por Sh = V 2 - V 1 është një rritje në vëllimin e gazit, prandaj:

A = p (V 2 - V 1)

Puna e një gazi gjatë zgjerimit izobarik është e barabartë me produktin e presionit të gazit dhe rritjen e vëllimit të tij.

Motor nafte

Çfarë përcakton efikasitetin e një motori me djegie të brendshme? Si në çdo motor nxehtësie, ky motor ka një burim energjie - një ngrohës (një burim i tillë po djeg karburant) dhe një frigorifer - ajër atmosferik. Sa më i lartë ndryshimi i temperaturës midis tyre, aq më i lartë është efikasiteti i motorit.

Meqenëse temperatura e gazrave që rezulton nga djegia e përzierjes është e lartë (rreth 1600-1800 o C), efikasiteti i motorëve me djegie të brendshme është shumë më i lartë se efikasiteti i motorëve me avull. Në praktikë, efikasiteti i motorëve me djegie të brendshme arrin 20-30%.

Si mund ta rrisni më tej efikasitetin e këtij motori? Përvoja dhe llogaritjet tregojnë se për këtë është e nevojshme të arrihet një shkallë më e madhe e ngjeshjes së përzierjes. Sidoqoftë, në motorët e tipit karburator, është e pamundur të ngjeshni përzierjen e djegshme shumë fort, pasi ajo, duke u ngrohur fort, do të ndizet para kohe.

Inxhinieri gjerman Diesel shpiku një motor të quajtur pas tij, duke funksionuar në një cikël të tillë që shmang vështirësitë e mësipërme dhe rrit ndjeshëm efikasitetin.

Turbinat me avull

Turbinat me avull zënë një vend të rëndësishëm midis motorëve të nxehtësisë. Në kontrast me motorët me avull reciprok, turbinat me avull nuk përdorin energjinë e presionit të avullit, por energjinë kinetike të vargjeve të avullit.

Supozoni se presioni i avullit në kazan është p 1. Le t'i japim avullit mundësinë që të rrjedhë lirshëm jashtë bojlerit përmes çdo vrimë ose përmes hundës - hundës. Kur rrjedh nëpër hundë, presioni i avullit do të bjerë, dhe në grykën e hundës do të jetë e barabartë me një presion të caktuar p 2. Fillimisht, shpejtësia e avullit është zero, por kur del nga hunda, ajo rritet; në këtë rast, presioni i avullit në hundë bie.

Energjia potenciale e avullit zvogëlohet me një rënie të presionit të tij; përkatësisht, energjia kinetike e avullit rritet (sipas ligjit të ruajtjes dhe transformimit të energjisë). Avulli që del nga hunda hyn në tehet e shtytësit dhe e bën atë të rrotullohet.

Skema e funksionimit të njërit prej llojeve të turbinave është treguar në figurë. Një disk B është montuar në boshtin A, përgjatë buzës së të cilit janë fiksuar tehet L. Përballë teheve ka hundë C, në të cilat furnizohet avulli nga kazani. Në grykat, avulli zgjerohet dhe, duke lënë gojën e tyre me shpejtësi të madhe, hyn në kanalet e formuara nga tehet, ku humbet një pjesë të energjisë kinetike, e cila shkon për të drejtuar diskun B së bashku me boshtin në lëvizje rrotulluese. Figura tregon timonin e një turbine Laval me një disk (pa një shtresë).

Motor me djegie të brendshme

Motorët me avull dhe turbinat me avull përdorin avujt e ujit nga kaldaja me avull për të kthyer energjinë e karburantit në energji mekanike. Së bashku me këtë, ka motorë të nxehtësisë, në cilindrat e të cilëve proceset e djegies së karburantit ndodhin njëkohësisht, lëshimin e energjisë dhe ekzekutimin e tij për shkak të një pjese të punës së tij mekanike; quhen motorë të tillë motorët me djegie të brendshme... Këta motorë përdorin lëndë djegëse të lëngëta ose të gazta. Karburantet e lëngëta avullohen ose shpërndahen në ajër para djegies.

Konsideroni pajisjen e një motori të automobilit me karburator me katër goditje. Parimi i funksionimit të motorëve të përdorur në traktorë dhe aeroplanë është i ngjashëm me atë të një automobili.

Një diagram i një motori me djegie të brendshme me katër goditje dhe një diagramë të funksionimit të një motori të tillë janë treguar në figurë.

Nga diagrami mund të shihet se pistoni B mund të lëvizë lirshëm brenda cilindrit A. Ka dy valvola në pjesën e sipërme të cilindrit. Përmes valvulës D, injektohet e ashtuquajtura përzierje e djegshme, e përbërë nga ajri dhe grimcat më të vogla të karburantit të lëngshëm ose të gaztë. Valvula E shërben për të hequr gazrat e shkarkimit nga cilindri; C - ndezës (qiri), qëllimi i të cilit është ndezja e përzierjes sipër pistonit.

Kaldaja me avull

Një nga pjesët kryesore të termocentralit është avulli. Çdo kazan me avull përbëhet nga një furrë për djegien e karburantit, një dhomë djegieje, një daulle kazani me një dhomë uji dhe avulli, të mbyllur hermetikisht. Çdo kazan ka një kapacitet të caktuar, të matur me sasinë e ujit që mund të avullojë brenda një ore në një temperaturë dhe presion të caktuar. Pjesa e bojlerit që vjen në kontakt me flakën gjatë zjarrit quhet sipërfaqja e ngrohjes.

Figura tregon një kazan tymi. Brenda këtij kazani ka një rresht tubash A, përmes të cilëve produktet e djegies kalojnë në oxhakun B, nga ku hyjnë në oxhak. Kaldaja të tilla janë instaluar në lokomotiva dhe lokomotiva me avull. Tubat e shumtë të zjarrit sigurojnë një sipërfaqe të madhe ngrohjeje, e cila shfrytëzon sa më shumë energjinë e marrë nga djegia e karburantit. Uji në këto kaldaja është midis tubave të tymit.

Ju mund t'i bëni kaldaja ndryshe: lini ujë nëpër tuba dhe një flakë midis tubave. Kaldaja të tilla quhen tub uji.

Llojet e motorëve jet

Të gjithë llojet e ndryshme të motorëve jet përbëhen nga pjesët kryesore të mëposhtme: 1) një rezervuar karburanti, 2) një dhomë ku digjet ky karburant, 3) pajisje që sigurojnë karburant në dhomën e djegies dhe daljen e produkteve të djegies. Në varësi të llojit të karburantit të përdorur, motorët jet ndahen në dy grupe të mëdha: motorë me lëndë djegëse të ngurta, motorë me karburant të lëngët.

Shembulli më i thjeshtë i një motori të karburantit të ngurtë është një raketë pluhuri. Në raketë, gjatë djegies së barutit, formohen gazra, të cilat nxirren nga trupi i raketës, duke krijuar shtytje të avionit.

Shtytësit e lëngshëm (produktet e naftës, alkooli, etj.) Digjen në motorët me avion të lëngshëm (LRE). Motorët e lëngshëm të avionëve u përdorën në fund të Luftës së Dytë Botërore për avionë raketash me rreze të gjatë. Shpejtësia e avionëve të predhës arriti në 5400 km / orë me një gamë fluturimi 290-300 km dhe një lartësi trajektore prej 100 km.

Motori i raketave për komunikimet ndërplanetare, i shpikur nga K.E. Tsiolkovsky, i përket të njëjtit lloj motorësh.

Motorr me avull

Në një motor me avull, energjia e avullit konvertohet drejtpërdrejt në energjinë e lëvizjes së pistonit.

Figura tregon një diagram të pajisjes së një motori me avull me një cilindër. Avulli nga kaldaja me avull përmes tubit A hyn në kutinë e shpërndarjes së avullit B, dhe prej andej në cilindrin e punës C - në mënyrë alternative nga njëra anë në tjetrën e pistonit. Avulli shpërndahet duke përdorur bobinën Z.

Kur avulli hyn në anën e djathtë të cilindrit, ai shtyn pistonin në të majtë, dhe avulli i shkarkimit zhvendoset dhe del përmes tubit të daljes (ky tub nuk është treguar në figurë). Pastaj, përkundrazi, avulli hyn në anën e majtë të cilindrit dhe e shtyn pistonin në të djathtë.

Me ndihmën e shufrës E, shufrës lidhëse F dhe boshtit K, lëvizja reciproke e pistonit shndërrohet në një lëvizje rrotulluese të boshtit të makinës dhe volantit. Nga ana tjetër, volanti, përmes mekanizmit të transmetimit L dhe M, lëviz bobinën, e cila në mënyrë alternative pranon avull nga e djathta, pastaj nga ana e majtë e pistonit.