Tepelný stroj: Rozdiel medzi revíziami
Smazaný obsah Přidaný obsah
→Tepelný stroj v iných cykloch: + cykly turbín |
doplnenie a prepracovanie |
||
Riadok 1:
'''Tepelný stroj''' je zariadenie, ktoré pracuje na základe [[prvý termodynamický zákon|prvého termodynamického zákona]], podľa ktorého je možné vzájomne premieňať [[teplo]] na [[vnútorná energia|vnútornú energiu]] alebo [[práca|prácu]]. Tepelný stroj musí zároveň rešpektovať [[druhý termodynamický zákon]], podľa ktorého nie je možné vykonávať premnu energií úplne.
==Rozdelenie tepelných strojov==
Tepelné stroje sa delia na
#'''tepelné motory''' - v ktorých sa premieňa [[teplo]] dodávané so zásobníka s vyššou teplotou na [[práca|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 [[spaľovací motor|spaľovacie motory]], príkladom pre druhý typ [[chladiace zariadenie|chladiace]] a [[mraziace zariadenie|mraziace zariadenia]].
==Pracovné cykly tepelných strojov==
Pracovný [[cyklus tepelného stroja]] 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:
*[[Ottov cyklus|Ottovým cyklom]]▼
*[[Dieselov cyklus|Dieselovým cyklom]]▼
*[[Seiligerov cyklus|Seiligerovým cyklom]] ▼
V oblasti [[plynová turbína|plynových turbín]] sa pracuje s:▼
*[[Humpreyov cyklus|Humpreyovým cyklom]]▼
*[[Eriksonov-Braytonov cyklus|Eriksonov-Braytonovým cyklom]]▼
*[[Jouleov-Braytonov cyklus|Jouleov-Braytonovým cyklom]]▼
== Tepelný stroj v Carnotovom cykle ==
[[Obrázok:Carncyklus.png|thumb|250px|Znázornenie Carnotovho cyklu v p-V diagrame. Plocha ohraničená krivkami je ekvivalentná práci, ktorú stroj vykonal pri jednom cykle.]]
Tepelný stroj pracujúci v [[Carnotov cyklus|Carnotovom cykle]] je takzvaný ''ideálny stroj'', nie je možné ho zostrojiť tak, aby jeho reálna [[termodynamická účinnosť|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. ▼
▲Tepelný stroj pracujúci v [[Carnotov cyklus|Carnotovom cykle]] je takzvaný ''ideálny stroj'', nie je možné ho zostrojiť tak, aby jeho reálna [[termodynamická účinnosť|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 %, vždy len nižšiu.
Nevyhnutnou podmienkou toho, aby bol prebiehajúci cyklus Carnotovým cyklom je, že všetky prebiehajúce deje sú reverzibilné, t.j. vratné.
=== Opis stroja ===▼
[[Obrázok:Carnotstroj.png|thumb|250px|Schématický nákres tepelného stroja]]
▲=== Opis stroja ===
Najjednoduchší model tepelného stroja je uzavretý valec s piestom. Vo valci sa nachádza [[plyn]]. Stroj pracuje medzi dvomi ďalšími tepelnými zariadeniami
* [[chladič]] (<math>T_1</math>)
* [[ohrievač]] (<math>T_2</math>)
Úlohou ohrievača je dodávať valcu s piestom [[teplo]], takže dochádza k expanzii náplne – plynu, úlohou chladiča je plyn opäť ochladiť tak, aby mohol začať nový cyklus, prebieha kompresia.
=== Energetická bilancia stroja ===
Řádek 35 ⟶ 52:
Zo zjednodušeného vzorca vyplýva, že ak by mala byť účinnosť stroja rovná 1 (resp. 100 %), musel by mať chladič teplotu [[absolútna nula|absolútnej nuly]] (T<sub>1</sub> = 0 [[Kelvin|K]]). Absolútna nula je však nedosiahnuteľná (viď [[tretí termodynamický zákon]]).
▲*[[Ottov cyklus|Ottovým cyklom]]
▲*[[Dieselov cyklus|Dieselovým cyklom]]
▲*[[Seiligerov cyklus|Seiligerovým cyklom]]
▲V oblasti [[plynová turbína|plynových turbín]] sa pracuje s:
▲*[[Humpreyov cyklus|Humpreyovým cyklom]]
▲*[[Eriksonov-Braytonov cyklus|Eriksonov-Braytonovým cyklom]]
▲*[[Jouleov-Braytonov cyklus|Jouleov-Braytonovým cyklom]]
[[Kategória:Stroje]]
|