Тепловой двигатель

Материал из Википедии — свободной энциклопедии

Теплово́й дви́гатель — тепловая машина, превращающая тепло в механическую энергию. Действие теплового двигателя подчиняется законам термодинамики. Для работы необходимо создать разность давлений по обе стороны поршня двигателя или лопастей турбины. Это возможно при нагревании рабочего тела (газа), который совершает работу за счёт изменения своей внутренней энергии. Повышение и понижение температуры осуществляется, соответственно, нагревателем и холодильником. Был предложен вариант вечного двигателя, нарушающего 2 закон термодинамики. Если не использовать холодильник и нагреватель, а просто встроить в поршень демона Максвелла, который будет пропускать в одну сторону горячие молекулы, а в другую холодные, то поршень придёт в движение. Если дать команду демону пропускать молекулы в другом направлении, поршень спустя какое-то время двинется в обратном направлении.

Работа, совершаемая двигателем, равна:

$A = \left|Q_H\right| - \left|Q_X\right|$ ,где:

$Q H$ — количество теплоты, полученное от нагревателя,
$Q X$ — количество теплоты, отданное холодильнику.

Коэффициент полезного действия (КПД) теплового двигателя рассчитывается как отношение работы, совершаемой двигателем, к количеству теплоты, полученному от нагревателя: $\eta = \frac{\left|Q_H\right| - \left|Q_X\right|}{\left|Q_H\right|} = 1 - \frac{\left|Q_X\right|}{\left|Q_H\right|}$

Часть теплоты при передаче неизбежно теряется, поэтому КПД двигателя менее 1. Максимально возможным КПД обладает двигатель Карно. КПД двигателя Карно зависит только от абсолютных температур нагревателя( $T H$ ) и холодидьника( $T X$ ):

$\eta_K = {T_H - T_X \over T_H} = 1 - {T_X\over T_H}$

Категории: Термодинамика | Двигатели

Тепловой двигатель

Материал из Википедии — свободной энциклопедии

Views

Навигация

Участие

Поиск

На других языках