Maszyna cieplna
Z Wikipedii
Maszyna cieplna – zespół urządzeń energetycznych realizujący zamknięty cykl przemian (obieg termodynamiczny), w wyniku których następuje wymiana energii miedzy układem mechanicznym, a dwoma zbiornikami ciepła o różnych temperaturach 1.
Spis treści |
[edytuj] Klasyfikacja
[edytuj] Silnik cieplny
-
Zobacz więcej w osobnym artykule: Silnik cieplny.
Maszyna, która część dostarczonego ciepła zamienia na pracę mechaniczną i może to czynić bez przerwy 2.
[edytuj] Pompa ciepła
-
Zobacz więcej w osobnym artykule: Pompa ciepła.
Urządzenie, którego celem jest ogrzewanie obszaru o temperaturze wyższej poprzez podnoszenie ciepła z obszaru o niższej temperaturze do tego obszaru 3.
[edytuj] Ziębiarka
-
Zobacz więcej w osobnym artykule: Ziębiarka.
Urządzenie, którego celem jest obniżenie temperatury jakiegoś ciała do wartości 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.
-
Zobacz więcej w osobnym artykule: Sprężarka.
-
Zobacz więcej w osobnym artykule: Turbina.
[edytuj] Wnioski z zasad termodynamiki
Wszystkie maszyny działają zgodnie z zasadami termodynamiki. Do opisu działania maszyn prostych i maszyn energetycznych nie będących maszynami cieplnymi wystarczy pierwsza zasada termodynamiki (zasada zachowania energii). Przy opisie działania maszyn cieplnych dodatkowo należy uwzględnić drugą zasadę 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
- perpetum 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]
