, hogy épít egy termikus gépet, amely képes ezt a munkát hőszigeteléssel, akkor létre kell hozni bizonyos feltételeknek.Először is, a hő motor működését egy ciklikus üzemmódban, ahol az egymást követő termodinamikai folyamatok, hogy hozzon létre egy hurok.Az eredmény a ciklus gáz körül, és a henger egy mozgatható dugattyút, nem működik.De egy ciklus rendszeresen működő gép kicsi, végre kell hajtania a ciklus többször egy bizonyos időn belül.A teljes végzett munka során a megadott időben, a valóságban osztva az idő ad egy másik fontos fogalom - hatalom.
közepén a XIX században létrejött az első hőerőgépek.Ők a munkát, de többet költenek termelt hő mennyisége a tüzelőanyag elégetését.Ekkor történt, hogy az elméleti fizikusok megkérdezte: "Mint egy Gázművek termikus gép?Hogyan juthat el a legtöbb munkát a lehető legkevesebb üzemanyag? »
, hogy elemzést készítsen a gáz belépéshez szükséges az egész rendszer a definíciókat és fogalmakat.A gyűjtemény minden definíciók, és egy egész kutatási terület, az úgynevezett "Műszaki termodinamika".A termodinamika, fogadta el számos feltételezés, hogy nem von le semmit a főbb következtetéseit.Eszközök test - efemer gáz (nem létezik), amelyet össze lehet nyomni nulla kötet, amelynek molekulák nem lépnek kölcsönhatásba.A természeti környezet, már csak reális gázok, amelyek jól meghatározott tulajdonságokkal, megkülönböztethetetlen ideális gáz.
megtekintéséhez a modell dinamikáját az üzemi folyadék már felajánlotta a termodinamika, amelyek leírják az alapvető termodinamikai folyamatokat, mint:
- izochor folyamat - amely folyamat módosítása nélkül végezzük el a kötet a munkaközeg.Feltételek izochor folyamat, v = áll;
- izobár folyamat - ez a folyamat nélkül hajtjuk végre a változó a nyomás a munkaközeg.Feltételek izobár, P = const;
- szigetelt (izoterm) folyamat - ez a folyamat kerül végrehajtásra, miközben a hőmérsékletet egy adott szinten.Izoterm folyamat, T = áll;
- adiabatikus folyamat (adiabatikus, úgynevezett modern hőtechnikai) - ez a folyamat, végre helyet nem hőcsere a környezettel.Feltételek adiabatikus folyamat, q = 0;
- politrop folyamat - ez a szintézis folyamat, amely leírja az összes termodinamikai folyamatok fent említett, valamint az összes egyéb lehetőségeket folytatásához egy henger egy mozgatható dugattyút.
megalkotása során az első hőerőgépek kerestek egy ciklus, amelyben lehet kapni a legnagyobb hatékonysággal (hatékonyság).Sadi Carnot, vizsgálja egy sor termodinamikai folyamatok, ösztönösen jött a fejlődés a ciklus kapta a nevét - a Carnot-ciklus.Az állandó végzett izoterm, akkor az adiabatikus kompresszió folyamatot.A munkaközeg után ezek a folyamatok mérlegelési a belső energia, de a ciklus még nem zárult le, így a munkaközeg bővül és végrehajtja izoterm bővítési folyamatot.A ciklus befejezéséhez, és térjen vissza az eredeti beállításokat a munkaközeg végzik adiabatikus expanzió folyamata.
Carnot bebizonyította, hogy a hatékonyságot a ciklus eléri a maximális és csak attól függ, a hőmérséklet a két izotermák.Minél nagyobb a különbség közöttük, hogy a megfelelően nagyobb termikus hatásfok.Megpróbál létrehozni egy hőerőgép a Carnot-ciklus, és nem sikerült.Ez egy ideális ciklus, amely nem lehet elvégezni.De ő bizonyult a fő elv a második törvénye lehetetlenné teszi az álláskeresésben, egyenlő a költségek hőenergia.Ez egy sor olyan meghatározásokat a második (jog) termodinamika, amely szerint Rudolf Clausius bevezette az entrópia.A fő következtetés az ő kutatási - az entrópia növekszik, ami a termikus "halál".
legfontosabb eredménye az volt a megértése a Clausius adiabatikus folyamat, az entrópia teljesítése során a munkaközeg változásokat.Ezért az adiabatikus folyamat Clausius - s = const.Itt s - az entrópia, ami egy másik nevet a folyamatot végzik anélkül, szállítását vagy hőelvezetést - izentropikus folyamatot.A tudós keres egy ilyen ciklus hőerőgép, ám ez nem történt növekedéséhez entrópia.De, sajnos, ez nem bizonyította azt.Ezért következtettem, hogy a hőt a motor nem lehet létrehozni egyáltalán.
De nem minden a kutatók már konfigurálva pesszimista.Keresték a tényleges ciklus hőerőgépek.Ennek eredményeként a keresési Nikolaus August Otto létre a ciklus hőerőgép, amely most végre járó motorral a benzin.Itt, a folyamat által végzett adiabatikus kompresszió a dolgozó test és izochor hőközlés (égési állandó térfogatú), akkor ott vannak adiabatikus kiterjedés (elvégzett munkát a munkaközeg növekvő volumen), és izochor hőelvezetést.Először a belső égésű motor Ottó használható éghető gázok.Sok később találták karburátort, ami kezdett alkotni benzovozdushnoy és levegő keverékének a benzingőzöket és etetés őket a motor hengerfej.
OTTO ciklusban üzemanyag keverék összenyomódik, így a tömörítés mértéke viszonylag kicsi - üzemanyag keverék hajlamos robban (felrobban elérve a kritikus nyomás és hőmérséklet).Ezért a munka a adiabatikus kompressziós folyamat viszonylag alacsony.Itt már be egy másik koncepció: a tömörítési arány - az arány a teljes térfogat-térfogat arányt.
megtalálása hogyan növelhető az energiahatékonyság üzemanyag folytatódott.Fokozott hatékonyság látható a kompresszió viszony növelésével.Rudolf Diesel fejlesztette ciklus, amelyben a hő- végzik állandó nyomáson (az izobár).Ez képezte az alapját a ciklus motorokkal gázolaj (vagy más néven gázolaj).A Diesel ciklus nem sűrített üzemanyag-levegő-levegő keverék.Azt mondják, a munka elvégzésének egy adiabatikus folyamat.A hőmérséklet és a nyomás a végén magas tömörítés, így a fúvóka révén hajtják végre, az üzemanyag-befecskendező.Ez keverve forró levegővel, ez képezi egy éghető keveréket.Úgy ég, ez növeli a belső energiája a munkaközeg.További bővítése a gáz a adiabatikus, elkötelezett a stroke.
kísérletet végrehajtani a Diesel ciklus hőerőgépek nem sikerült, így Gustav Trinkler létrehozott vegyes ciklusban Trinklera.És annak alkalmazását jelenlegi dízelmotorok.Ebben a ciklusban a hő által szolgáltatott Trinklera izochor, majd a isobar.Csak miután ez megtörtént, adiabatikus expanzió folyamata a munkaközeg.
analógiájára hőerőgépnek dolgozó dugattyú és a turbina.De a folyamat eltávolítása hő végén a hasznos adiabatikus expanzió a gáz végzi isobar.Azokat a repülőgépeket, turbina és turbólégcsavaros adiabatikus folyamat kétszer hajtjuk végre a tömörítés során és bővítése.
igazolására összes alapvető fogalmak adiabatikus folyamat javasoltak képleteket.Úgy tűnik, fontos mennyiség, az úgynevezett adiabatikus indexe.Ennek értéke a kétatomos gáz (oxigén és a nitrogén - a fő kétatomos gázok jelen van a levegőben) egyenlő 1.4.Kiszámításához az adiabatikus indexe használt két érdekes tulajdonságai, nevezetesen izobár és izochor hőkapacitása a munkaközeg.Az arány k = CP / Cv - az adiabatikus indexe.
Miért elméleti ciklus hőerőgépek használt adiabatikus folyamat?Tulajdonképpen politrop folyamat végzik, hanem azért, mert előfordulhat, nagy sebességgel, arról, hogy feltételezzük, a hiányában a hőcsere a környezettel.
90% az elektromos áram által hőerőművek.Ebben őket alkalmazunk a munkaközeg gőz.Magától szerezhetők be forrásban lévő vízben.Hogy növelje a munkaképesség gőz, ez a túlhevített.Ezután a nagy nyomású túlhevített gőzt a gőzturbina.Azt is elkövetett adiabatikus expanzió technológiai gőz.Turbine lesz gördülő, azt továbbítják az elektromos generátor.Ez viszont, villamos energiát termel a fogyasztóknak.Turbina üzemel a Rankine ciklusban.Ideális esetben a hatékonyság is jár a növekedését a hőmérséklet és a nyomás gőz.
Amint a fentiekből kitűnik, az adiabatikus folyamat nagyon gyakori a termelés mechanikai és elektromos energiát.
