Tipp 1: Wie funktionieren thermische Motoren?
Tipp 1: Wie funktionieren thermische Motoren?
Funktion von Wärmekraftmaschinen - Umwandlungthermische Energie in nützliche mechanische Arbeit. Der Arbeitskörper in solchen Anlagen ist Gas. Er drückt fest auf die Turbinenschaufeln oder auf den Kolben und treibt sie an. Die einfachsten Beispiele für Wärmekraftmaschinen sind Dampfmaschinen sowie Vergaser- und Dieselverbrennungsmotoren.
Anleitung
1
Hubkolben-Wärmekraftmaschinen haben in ihrerbestehend aus einem oder mehreren Zylindern, in denen sich ein Kolben befindet. Die Expansion von heißem Gas erfolgt im Volumen des Zylinders. In diesem Fall bewegt sich der Kolben unter dem Einfluss von Gas und führt mechanische Arbeit aus. Eine solche Wärmekraftmaschine wandelt die Hin- und Herbewegung des Kolbensystems in eine Wellendrehung um. Zu diesem Zweck ist der Motor mit einem Kurbelmechanismus ausgestattet.
2
Thermische Motoren der externen Verbrennung sindDampfmaschinen, in denen das Arbeitsmedium zum Zeitpunkt der Verbrennung von Kraftstoff außerhalb des Motors erhitzt wird. Erhitztes Gas oder Dampf unter starkem Druck und hoher Temperatur wird in den Zylinder eingespeist. Der Kolben bewegt sich somit, und das Gas kühlt allmählich ab, wonach der Druck in dem System fast gleich dem atmosphärischen Druck wird.
3
Das erschöpfte Gas wird aus dem Zylinder entfernt, inDas ist sofort die nächste Portion serviert. Um den Kolben in seine Ausgangsposition zurückzuführen, werden Schwungräder verwendet, die an der Kurbelwelle befestigt sind. Solche thermischen Motoren können eine einfache oder doppelte Aktion bereitstellen. Bei doppeltwirkenden Motoren pro Umdrehung der Welle gibt es zwei Stufen des Arbeitshubes des Kolbens, bei einfachwirkenden Anlagen führt der Kolben gleichzeitig einen Hub aus.
4
Der Unterschied zwischen Verbrennungsmotoren undder oben beschriebenen Systeme besteht darin, daß das heiße Gas hier durch Verbrennen des Brennstoff-Luft-Gemisches direkt in dem Zylinder und nicht außerhalb davon erhalten wird. Die Abgabe der nächsten Brennstoffmenge und die Entfernung der Abgase werden durch das Ventilsystem durchgeführt. Sie ermöglichen es Ihnen, Kraftstoff in streng limitierten Mengen und zur richtigen Zeit zu liefern.
5
Wärmequelle in VerbrennungsmotorenChemische Energie des Brennstoffgemisches Für diese Art von Wärmekraftmaschine wird kein Heizkessel oder eine externe Heizung benötigt. Als Arbeitsfluid gibt es eine Vielzahl von brennbaren Stoffen, von denen Benzin- oder Dieselkraftstoff am häufigsten verwendet werden. Zu den Nachteilen von Verbrennungsmotoren gehört ihre hohe Empfindlichkeit gegenüber der Qualität des Kraftstoffgemisches.
6
Verbrennungsmotoren in seinerEntwürfe können zwei- und Viertakt sein. Geräte der ersten Art sind einfacher im Aufbau und nicht so massiv, benötigen aber bei gleicher Leistung deutlich mehr Kraftstoff als Viertakter. Motoren, deren Arbeit auf zwei Stangen basiert, werden meistens in kleinen Motorrädern oder Rasenmähern verwendet. Schwerere Maschinen sind mit Viertakt-Thermomotoren ausgestattet.
Tipp 2: Energie aufnehmen
Die Absorption von Energie durch Materie verursacht entwederseine Umwandlung in Wärme oder Umwandlung in eine andere Form. Im zweiten Fall wird ein Teil der Energie auch in Wärme umgewandelt, da die Effizienz jedes physikalischen Systems die Einheit nicht überschreiten kann.
Anleitung
1
Um Lichtenergie zu absorbieren, ist es notwendig,eine Substanz, die für Strahlung mit einer ausgewählten Wellenlänge undurchsichtig und nichtreflektierend ist. Zum Beispiel wird blaues Licht von roten Objekten absorbiert und umgekehrt. Schwarze Objekte absorbieren die Lichtstrahlen des gesamten sichtbaren Spektrums. Beachten Sie jedoch, dass ein Objekt, das einem dunklen menschlichen Auge erscheint, für unsichtbare Strahlen (Infrarot, Ultraviolett) und umgekehrt hell sein kann. Somit wird festgestellt, dass die menschliche Haut jeder Farbe in infrarotem Lichtweiß erscheint und gewöhnliches Fensterglas schlecht kurzwellige ultraviolette Strahlen durchlässt. Diese Lichtstrahlung, die nicht vom Objekt reflektiert wird und nicht durch sie hindurchgegangen ist, wird von ihr absorbiert und wird zu Wärme.
2
Einige physikalische Instrumente ermöglichen die Akkumulation von Licht Energie oder verwandeln Sie es in andere Arten von Energie. Wenn Sie also beispielsweise die Sonnenstrahlen auf einen schwarz lackierten Zylinder des Stirling-Motors richten, heizt er sich auf und bewegt sich. Richten Sie das Licht auf die Zinksulfidschicht und beenden Sie die Beleuchtung - und innerhalb weniger Minuten wird diese Schicht einen kleinen Teil der absorbierten Energie in Form von Licht abgeben. Solarbatterie, absorbierendes Licht Energieverwandelt es in ein elektrisches. Die Effizienz all dieser Wandler übersteigt selten 10 Prozent.
3
Es ist möglich, nicht nur Licht, sondern auch thermische zu absorbieren Energie.. Um eine große Menge an Wärme in einem kleinen sammelnVolumen, nehmen Sie den Metallzylinder, füllen Sie es mit Paraffin und versiegeln Sie es. Wird ein solcher Wärmespeicher beheizt, kann er lange Zeit als Wärmer genutzt werden. Nach diesem Prinzip funktionieren die thermalbags. Verwenden Sie ein Thermoelement, um einen Teil der absorbierten Wärmeenergie in elektrische Energie umzuwandeln. Schließlich erlauben Wärmemotoren verschiedenster Bauart eine teilweise Umwandlung eines Teils der absorbierten Wärmeenergie in elektrische Energie.
4
Eine Batterie ist ein Gerät, das eine elektrische Energie und ein Teil davon verwandelt sich in Wärme, und der andere Teil - in interne (chemische) Energie, die es in sich selbst speichert. Verbinde die Last damit, und er wird es ihm geben. Energie.. Sie können die Batterie mehrmals laden und entladen. Elektromotoren in der Absorption von elektrischer Energie wandeln einen Teil davon in einen mechanischen und elektrische Lichtquellen in einen strahlenden um.
5
Um die kinetische Energie zu absorbieren,dargestellt in Form von Schwingungen, und deren Umwandlung in thermische Stoßdämpfer dienen. Es gibt Stoßdämpfer kombiniert mit Stromgeneratoren. Im Gegensatz zu klassischen Generatoren enthalten sie keine rotierenden Teile - alle ihre Teile werden hin und her bewegt. In solchen Geräten wird ein Teil der absorbierten Schwingungsenergie in eine elektrischeEnergie Herkömmliche Generatoren erfüllen jedoch eine ähnliche Aufgabe - nur die Art und Weise, wie sie kinetische Energie zur Absorption überträgt, ist unterschiedlich. Alle Mikrofone absorbieren Energie akustische Wellen, aber nur einige von ihnenwandeln Sie etwas davon in elektrisch - dynamisch, Band, Piezokeramik um. Andere Mikrofone - Carbon, Elektret mit eingebautem Verstärker - alles absorbiert akustisch Energie vollständig in Wärme umgewandelt. Sie steuern nur unter dem Einfluß der angenommenen Schwingungen einen stärkeren Fluß elektrischer Energie, die von außen zugeführt wird.
Tipp 3: Energie erzeugen
Nach dem Energieerhaltungsgesetz ist es unmöglich, das letztere auszuarbeiten. Sie können es nur von einer Spezies zu einer anderen übertragen. Es gibt eine Vielzahl von Möglichkeiten, eine solche Transformation zu implementieren.
Anleitung
1
Um die Chemikalie umzuwandeln Energiein einer brennbaren Substanz, in einer thermischen Substanz gelagert, verbrennen. Ein Teil der Energie wird als Licht abgegeben.
2
Thermisch drehen Energie in der Mechanik kann es zwei Wege geben. Um die erste von ihnen zu nutzen, verbrennen Sie die Substanz in einer begrenzten Menge. Erhöhen Sie den Druck, den das auftreten wird, verwenden Sie, um das Objekt zu bewegen. Nach diesem Prinzip arbeitet der Verbrennungsmotor. Um Wärmeenergie auf eine zweite Weise in mechanische Energie umzuwandeln, platzieren Sie eine flüssige Substanz in einem begrenzten Volumen und erhitzen Sie sie auf irgendeine Weise (nicht unbedingt durch Verbrennen) bis zum Siedepunkt. Der resultierende Dampf wird an die Dampfmaschine oder Turbine gesendet.
3
Um mechanische Energie inelektrisch einen Mechanismus konstruieren, bei dem sich die bewegliche Spule an dem stationären Magneten vorbeibewegt oder umgekehrt. Es gibt viele Entwürfe solcher Mechanismen, die als Generatoren bezeichnet werden.
4
Um die elektrische Umwandlung Energie in der Mechanik den Elektromotor verwendenoder anderes Design. Denken Sie daran, dass trotz der Reversibilität elektromagnetischer Phänomene kein Generator als Motor verwendet werden kann, sondern nur einer, in dem Bedingungen erzeugt werden, wenn eine Spannung angelegt wird, um ein rotierendes Magnetfeld zu erzeugen. Zum Beispiel wird in einem Kollektormotor eine konstante Drehung durch automatisches Schalten der Wicklungen bereitgestellt, und in einem asynchronen rotierenden Magnetfeld tritt aufgrund der Versorgung der Statorwicklungen mit einem dreiphasigen Wechselstrom auf.
5
Um elektrische Energie in elektrische Energie umzuwandelnVerwenden Sie eine Vielzahl von Lichtquellen: Glühlampen, Leuchtstofflampen, LEDs usw. Die letzten beiden Arten von Lichtquellen sollten in Verbindung mit Strombegrenzungsgeräten verwendet werden.
6
Wärmeenergie aus Elektroenergie erzeugenVerwenden Sie leistungsstarke Widerstände. Dies ist vielleicht der einzige Energiewandler mit einem Wirkungsgrad von nahezu 100%. In allen anderen Fällen geht ein Teil der Energie bei der Umwandlung zwangsläufig an die Wärmefreisetzung verloren.
