A | B | C | D | E | F | G | H | CH | I | J | K | L | M | N | O | P | Q | R | S | T | U | V | W | X | Y | Z | 0 | 1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 | 7 | 8 | 9
Tepelný stroj je zariadenie, ktoré pracuje na základe prvého termodynamického zákona, podľa ktorého je možné vzájomne premieňať teplo na vnútornú energiu alebo prácu. Tepelný stroj musí zároveň rešpektovať druhý termodynamický zákon, podľa ktorého nie je možné vykonávať premenu energií úplne.
Rozdelenie tepelných strojov
Tepelné stroje sa delia na
- tepelné motory – v ktorých sa premieňa teplo dodávané zo zásobníka s vyššou teplotou na prácu pri vzniku zostatkového tepla, ktoré je potrebné odviesť do zásobníka s nižšou teplotou. Pracovný cyklus takéhoto stroja v diagrame p-V prebieha v smere hodinových ručičiek.
- chladiace stroje alebo tepelné čerpadlá – v ktorých sa spotrebováva privedená mechanická práca na prenos tepla zo zásobníka s nižšou teplotou do zásobníka s vyššou teplotou. Pracovný cyklus takéhoto stroja v diagrame p-V prebieha proti smeru hodinových ručičiek.
Príkladom pre prvý typ tepelných strojov sú všetky spaľovacie motory, príkladom pre druhý typ chladiace a mraziace zariadenia.
Pracovné cykly tepelných strojov
Pracovný cyklus tepelného stroja (tepelný obeh) je séria postupných zmien stavu pracovnej látky ktoré začínajú a končia v rovnakom stave. Existuje viacero modelových pracovných cyklov tepelného stoja, špeciálne postavenie medzi nimi má Carnotov cyklus. Pre teoretické výpočty technických aplikácií sa používajú aj iné modely tepelných cyklov. V oblasti piestových spaľovacích motorov sa pracuje s:
V oblasti plynových turbín sa pracuje s:
Tepelný stroj v Carnotovom cykle
Tepelný stroj pracujúci v Carnotovom cykle je takzvaný ideálny stroj, nie je možné ho zostrojiť tak, aby jeho reálna účinnosť bola taká, aká je teoretická účinnosť. Carnotov cyklus (resp. jeho realizácia – tepelný stroj) slúži na dôkaz toho, že ani ideálny tepelný stroj nemôže dosiahnuť účinnosť 100 %, ale vždy len nižšiu.
Nevyhnutnou podmienkou toho, aby bol prebiehajúci cyklus Carnotovým cyklom je, že všetky prebiehajúce deje sú reverzibilné, t. j. vratné.
Opis stroja
Najjednoduchší model tepelného stroja je uzavretý valec s piestom. Vo valci sa nachádza plyn. Stroj pracuje medzi dvomi ďalšími zásobníkmi tepla, ktoré je možné odobrať (izolovať) a znova pripojiť.
Úlohou ohrievača je dodávať valcu s piestom teplo na úseku 1-2 (pozri obrázok), takže dochádza k expanzii náplne – plynu. Úlohou chladiča je plyn opäť ochladiť na úseku 3-4 tak, aby mohol začať nový cyklus, prebieha kompresia. Medzi úsekmi 2-3 a 4-1 je valec izolovaný a plyn koná/prijíma prácu na úkor/zisk svojej vnútornej energie.
Energetická bilancia stroja
Z energetického hľadiska môžeme cyklus rozdeliť na štyri deje a vypočítať ich energetický prínos:
- izotermická expanzia:
- adiabatická expanzia
- izotermická kompresia
- adiabatická kompresia
Pre účinnosť () stroja, t. j. pomer medzi teplom dodaným ohrievačom a vykonanou prácou platí:
a po zjednodušení:
Zo zjednodušeného vzorca vyplýva, že ak by mala byť účinnosť stroja rovná 1 (resp. 100 %), musel by mať chladič teplotu absolútnej nuly (T1 = 0 K). Absolútna nula je však nedosiahnuteľná (pozri tretí termodynamický zákon).
Text je dostupný za podmienok Creative Commons Attribution/Share-Alike License 3.0 Unported; prípadne za ďalších podmienok. Podrobnejšie informácie nájdete na stránke Podmienky použitia.
Štandardná zlučovacia entalpia
Absolútna nula
Absolútne čierne teleso
Adiabatická účinnosť
Adiabatický invariant
Aktivita (termodynamika)
Anergia (termodynamika)
Antoinova rovnica
Atmosféra (jednotka)
BET izoterma
Bod horenia
Boltzmannova konštanta
Boltzmannova rovnica
Boltzmannovo rozdelenie
Boylov-Mariottov zákon
Carnotove princípy
Charlesov zákon
Chemický potenciál
Clausiusova nerovnosť
Daltonov zákon
Druhá termodynamická veta
Ellinghamov diagram
Emisivita
Energia
Exergetická účinnosť
Exergia
Explózia
Freundlichova izoterma
Fugacita
Gay-Lussacov zákon
Gibbsova voľná energia
Izolovaná sústava
Koeficient tepelnej vodivosti
Kritický bod
Langmuirova izoterma
Mayerova rovnica
Nevratnosť
Nultá termodynamická veta
Otvorená sústava (fyzika)
Perpetuum mobile
Poissonova konštanta (termodynamika)
Polytropa
Povrchová teplota
Prvá termodynamická veta
Rosný bod
Súčiniteľ teplotnej vodivosti
Sústava (termodynamika)
Seebeckov jav
Skleníkový efekt
Skvapalňovanie
Stavová rovnica
Stavová rovnica ideálneho plynu
Stavová veličina
Sublimácia (pevná látka)
Synergetika
Technická práca
Tepelná rovnováha
Tepelná rozťažnosť
Tepelný odpor
Tepelný stroj
Teplo
Teplota topenia
Teplota varu
Teplota vznietenia
Teplota vzplanutia
Termická účinnosť
Termická stavová rovnica
Termochémia
Termochemická rovnica
Termodynamická účinnosť
Termodynamická teplota
Termodynamická veta
Termodynamický stav
Termodynamika
Termoelektrický jav
Thomsonov jav
Topenie
Tretia termodynamická veta
Trojný bod
Tuhnutie
Ultrafialová katastrofa
Univerzálna plynová konštanta
Uzavretá sústava (výmena energie)
Van der Waalsova stavová rovnica
Var (fyzika)
Vnútorná energia
Voľná energia
Vratný termodynamický cyklus
Vratný termodynamický proces
Vyparovanie
Zložka sústavy
Text je dostupný za podmienok Creative
Commons Attribution/Share-Alike License 3.0 Unported; prípadne za ďalších
podmienok.
Podrobnejšie informácie nájdete na stránke Podmienky
použitia.
www.astronomia.sk | www.biologia.sk | www.botanika.sk | www.dejiny.sk | www.economy.sk | www.elektrotechnika.sk | www.estetika.sk | www.farmakologia.sk | www.filozofia.sk | Fyzika | www.futurologia.sk | www.genetika.sk | www.chemia.sk | www.lingvistika.sk | www.politologia.sk | www.psychologia.sk | www.sexuologia.sk | www.sociologia.sk | www.veda.sk I www.zoologia.sk