Левова частина двигунів на Землі – це теплові двигуни. І хоча винайшли їх досить давно, уявити сучасне життя без них просто неможливо. Дійсно, більшість літаків, кораблів, машин та автомобілів обладнані саме такими двигунами. Отже, що ж розуміють під тепловими двигунами?
Теплові двигуни – це пристрої, що перетворюють енергію палива в механічну енергію.
Спробуємо розглянути ці двигуни більш детально.
Принципи дії теплових двигунів.
Для того щоб двигун робив роботу, необхідна різниця тисків по обох сторонах поршня двигуна чи лопат турбіни. В усіх теплових двигунах ця різниця тисків досягається за рахунок підвищення температури робочого тіла на сотні або тисячі градусів у порівнянні з температурою навколишнього середовища. Таке підвищення температури відбувається при згорянні палива.
Робочим тілом у всіх теплових двигунів є газ, що робить роботу при розширенні. Позначимо початкову температуру робочого тіла (газу) через t1.
У двигунах внутрішнього згоряння і газових турбін підвищення температури відбувається при згорянні палива усередині самого двигуна. Температуру Т1 називають температурою нагрівача.
Коефіцієнт корисної дії (ККД) теплового двигуна. Неможливість повного перетворення внутрішньої енергії газу в роботу теплових двигунів обумовлена необоротністю процесів у природі. Якби теплота могла мимовільно повертатися від холодильника до нагрівача, то внутрішня енергія могла б бути цілком перетворена в корисну роботу за до будь-якого теплового двигуна.
Відповідно до закону збереження енергії робота, здійснювана двигуном, дорівнює:
A'=|Ql|-|Q2|
де Q1 — кількість теплоти, отримана від нагрівача, a Q2 -кількість теплоти, віддана холодильнику.
Коефіцієнтом корисної дії теплового двигуна називають відношення роботи А', здійсненої двигуном, до кількості теплоти,
6.T1=2*pi*(L1/g)^0,5; T2=2*pi*(L2/g)^0,5; T1=t/N1; T2=t/N2; L2=L1+l; N1=10; N2=6; l=0,2;
T1/T2=N2/N1=(L1/L2)^0,5; L1/L2=(N2/N1)^2; L2/L1=(N1/N2)^2; 1+l/L1=(N1/N2)^2; l/L1=(N1/N2)^2-1;
L1=l/((N1/N2)^2-1); L1=0,2/(100/36-1); L1=(,2*36)/64=1,125; L2=1,325;
5. dL/L=(1/E)*((m*g)/S); dL=L*(1/E)*((m*g)/S)); L=1,8; S=pi*(0,5*d)^2); E=2,1*10^11; m=1,5; g=9,8;
4. m*v=(M+m)*u; (M+m)*g*h=0,5*(M+m)*u^2; u=(2*g*h)^0,5; h=L*(1-cos(a)); u=(2*g*L*(1-cos(a)))^0,5;
v=((M+m)*u)/m; v=((M+m)*(2*g*L*(1-cos(a)))^0,5)/m;
3. F*cos(b-a)-m*g*sin(a)-k*N=0; F*sin(b-a)+N-m*g*cos(a)=0; N=m*g*cos(a)-F*sin(b-a);
F*cos(b-a)-m*g*sin(a)-k*(m*g*cos(a)-F*sin(b-a)=0; F*(cos(b-a))+k*sin(b-a))=m*g*(k*cos(a)+sin(a));
F=(m*g*(k*cos(a)+sin(a)))/((cos(b-a))+k*sin(b-a))); a=30; b=60; m=300; k=0,1.
