Тепловая машина это устройство которое
Перейти к содержимому

Тепловая машина это устройство которое

  • автор:

ТЕПЛОВАЯ МАШИНА

ТЕПЛОВАЯ МАШИНА ТЕПЛОВАЯ МАШИНА, устройство, в котором осуществляется преобразование теплоты в работу (тепловой двигатель) или наоборот — работы в теплоту (холодильник). В основе действия тепловой машины лежит цикл термодинамический, совершаемый рабочим телом (газом, водяным паром и др.). Для идеальной тепловой машины рабочее тело совершает работу, равную разности количества подведенной и отведенной теплоты. Эффективность тепловой машины характеризуется коэффициентом полезного действия.

Современная энциклопедия . 2000 .

Смотреть что такое «ТЕПЛОВАЯ МАШИНА» в других словарях:

  • ТЕПЛОВАЯ МАШИНА — машина (тепловой двигатель, тепловой насос и др.), в которой внутренняя энергия топлива преобразуется в механическую энергию, которая далее может превращаться в электрическую и любые др. виды энергии, а также машина, преобразующая работу в… … Большая политехническая энциклопедия
  • ТЕПЛОВАЯ МАШИНА — машина (тепловой двигатель, тепловой насос и др.), в которой осуществляется преобразование теплоты в работу или работы в теплоту. В основе действия тепловой машины лежит круговой процесс (цикл термодинамический), совершаемый рабочим телом (газом … Большой Энциклопедический словарь
  • Тепловая машина — Тепловая машина устройство, преобразующее тепловую энергию в механическую работу (тепловой двигатель) или механическую работу в тепло (холодильник). Преобразование осуществляется за счёт изменения внутренней энергии рабочего тела на… … Википедия
  • тепловая машина — машина (тепловой двигатель, тепловой насос и др.), в которой осуществляется преобразование теплоты в работу или работы в теплоту. В основе действия тепловой машины лежит круговой процесс (цикл термодинамический), совершаемый рабочим телом (газом … Энциклопедический словарь
  • тепловая машина — šiluminė mašina statusas T sritis fizika atitikmenys: angl. heat engine vok. Wärmekraftmaschine, f rus. тепловая машина, f pranc. machine thermique, f … Fizikos terminų žodynas
  • Тепловая машина специальной обработки техники — комплект специального оборудования, смонтированного на шасси автомобиля повышенной проходимости. Ее специальное оборудование состоит из следующих основных систем и агрегатов: турбореактивного двигателя, поворотного устройства, кабины оператора,… … Словарь черезвычайных ситуаций
  • тепловая машина специальной обработки — šiluminė specialiojo švarinimo mašina statusas T sritis apsauga nuo naikinimo priemonių apibrėžtis Specialiojo švarinimo įrenginys, kuriame naudojamas aviacinis reaktyvinis variklis; švarinama dujų ir lašų arba tiktai dujų srautu. Gali būti… … Apsaugos nuo naikinimo priemonių enciklopedinis žodynas
  • Идеальная тепловая машина — Тепловая машина устройство, преобразующее тепловую энергию в механическую работу (тепловой двигатель) или механическую работу в тепло (холодильник). Преобразование осуществляется за счет изменения внутренней энергии рабочего тела на практике… … Википедия
  • Тепловая машина Карно — … Википедия
  • Тепловая машина карно — … Википедия

Тепловая машина это устройство которое

Пусть есть тело, называемое рабочим телом, которое может совершать цикл (не обязательно равновесный), периодически вступая в тепловой контакт с двумя телами. Тело с более высокой температурой назовём условно нагревателем, а с более низкой температурой – холодильником. За цикл рабочее тело совершает положительную или отрицательную работу $$ A$$. Такое устройство будем называть тепловой машиной. Тепловая машина, которая служит для получения механической работы, называется тепловым двигателем. Тепловая машина, служащая для передачи количества теплоты от менее нагретого тела (холодильника) к более нагретому (нагревателю), используя работу окружающих тел над рабочим телом, называется тепловым насосом или холодильной установкой (холодильником). Деление на тепловые насосы и холодильные установки условное, связанное с предназначением этих тепловых машин. Тепловой насос используется для поддержания в помещении температуры, которая выше температуры окружающей среды. Холодильная установка используется для поддержания в некотором объёме (камере) температуры более низкой, чем снаружи.

В тепловом двигателе рабочее тело совершает прямой цикл, а в тепловом насосе и холодильной установке – обратный.

В тепловом двигателе рабочее тело получает за цикл от нагревателя количество теплоты $$ ^$$ (рис. 8) и отдаёт холодильнику положительное количество теплоты $$ ^$$ (получает от холодильника отрицательное количество теплоты «$$ -^$$»). При этом за цикл рабочее тело совершает работу $$ A$$. Коэффициентом полезного действия (КПД) теплового двигателя называется КПД соответствующего прямого цикла, т. е. отношение совершаемой за цикл работы $$ A$$ к полученному за цикл от нагревателя количеству теплоты $$ ^:$$

По первому закону термодинамики, применённому к рабочему телу теплового двигателя за цикл, $$ ^+(-^)=A.$$ Поэтому

Видим, что КПД теплового двигателя меньше единицы. Причиной этого является то, что для обеспечения периодичности в работе теплового двигателя необходимо часть тепла, взятого у нагревателя, обязательно отдать холодильнику.

С. Карно (1796 – 1832) установил, что максимальный КПД теплового двигателя, работающего с нагревателем температуры $$ _$$ и холодильником температуры $$ _$$, независимо от рабочего тела есть

Это достигается, если рабочее тело совершает цикл Карно, т. е. равновесный цикл, состоящий из двух адиабат и двух изотерм с температурами $$ _$$ и $$ _$$. На изотерме с $$ _$$ рабочее тело получает тепло от нагревателя, а на изотерме с $$ _$$ – отдаёт тепло холодильнику. Цикл Карно для идеального газа изображён на рис. 9: `1-2` и `3-4` – изотермы, `2-3` и `4-1` – адиабаты. Тепловая машина, работающая по прямому или обратному циклу Карно, называется идеальной тепловой машиной.

Газ, совершающий цикл Карно, отдаёт холодильнику `70%` теплоты, полученной от нагревателя. Температура нагревателя $$ _=400 \mathrm$$. Найти температуру холодильника.

Пусть газ получает за цикл от нагревателя количество теплоты $$ _$$. Тогда холодильник получает от газа количество теплоты $$ \mathrm_$$. Применив первый закон термодинамики для всего цикла, получим, что $$ _+(-\mathrm_)=A$$. Отсюда работа за цикл $$ A=\mathrm_$$ . КПД цикла $$ \eta =<\displaystyle \frac<_>>=\mathrm$$. Поскольку для цикла Карно $$ \eta =1-_>_>>$$, то температура холодильника

КПД тепловой машины, работающей по циклу (рис. 10), состоящему из изотермы `1 – 2`, изохоры `2 – 3` и адиабатического процесса `3 – 1`, равен $$ \eta $$, а разность максимальной и минимальной температур газа в цикле равна $$ ∆T$$. Найти работу, совершённую $$ \nu $$ молями одноатомного идеального газа в изотермическом процессе.

При решении задач, в которых фигурирует КПД цикла, полезно предварительно проанализировать все участки цикла, используя первый закон термодинамики, и выявить участки, где рабочее тело получает и где отдаёт тепло.

Проведём мысленно ряд изотерм на диаграмме `p-V`. Тогда станет ясно, что максимальная температура в цикле будет на изотерме `1 – 2`, а минимальная в точке `3`. Обозначим их через $$ _$$ и $$ _$$ соответственно.

На участке `2 – 3` работа газа равна нулю. Поэтому $$ _=_-_$$. Воспользовавшись записанными выше выражениями для $$ _$$ и $$ _$$ и тем, что $$ _-_=∆T$$, получим Q 23 = — ν c V ∆ T < 0 Q_=-\nu c_V\triangle T . Это означает, что на участке `2 – 3` газ получает отрицательное количество теплоты, т. е. фактически отдаёт тепло.

На участке `3 – 1` теплообмена нет, т. е. $$ _=0$$ и по 1-му закону термодинамики $$ 0=(_-_)+_$$. Тогда работа газа

Так как $$ _=>R$$, то работа газа на изотерме

Помогите по физике пожалуйста

1. Ампер и градус- это
1) единицы измерения
2) физические явления
3) физические величины
4) измерительные приборы
2 Энергия переходит от более нагретого тела к менее нагретому телу
1) при теплообмене теплопроводности
2) при теплообмене излучением
3) при теплообмене конвекцией
4) при любом способе теплообмена
3 Тепловая машина — это устройство, которое
1) обогревает помешение
2) совершает механическую работу за счет использования электроэнергии
3) нагревается при совершении механической работы
4) совершает механическую работу за счет внутренней энергии топлива

Голосование за лучший ответ

Тепловая машина. КПД

Follow us on Facebook Follow us on Instagram Follow us on LinkedIn Follow us on rss

Описанные нами циклические процессы чаще всего происходят в, так называемых, тепловых машинах. Тепловой двигатель (тепловая машина) – устройство, которое превращает внутреннюю энергию топлива в механическую энергию. Логика всех тепловых машин, в теории, одинакова (рис. 1).

Тепловая машина

Рис. 1. Тепловая машина

Классически, тепловая машина состоит нагревательного элемента, рабочего тела и холодильной установки. Каждый из этих элементов может инженерно выглядит как угодно, рабочее тело чаще всего газ. Нагреватель отдаёт рабочему телу теплоту , при этом рабочее тело (газ) расширяется и совершает работу (), часть энергии уходит к холодильнику (на самом деле, холодильником может служить окружающая среда и — это банальные теплопотери).

Тогда, исходя из закона сохранения энергии:

  • где
    • — теплота, отданная нагревателем (принятая рабочим телом),
    • — модуль теплоты, принятая холодильником (отданная рабочим телом),
    • — работа газа.

    Для характеристики тепловой машины вводят понятие КПД тепловой машины (коэффициент полезного действия). КПД, как физический параметр, везде одинаков: отношение полезной работы к затраченной. В нашей системе полезной является работа газа (), затраченной, в нашем случае, является энергия, принятая от нагревателя (), тогда:

    Важно: необходимо помнить, что — абсолютное значение теплоты, т.е. следим, чтобы значение этой теплоты было положительным.

    Вывод: задачи на КПД тепловой машины относятся к любой из формулировок соотношения (2). Поиск , или чаще всего идёт через первое начало термодинамики и уравнение Менделеева-Клапейрона.

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *