Silniki cieplne i II zasada termodynamiki
Maksymalna teoretyczna sprawność silnika cieplnego wynosi: ηmax = 1 - Tc/Tg. Oznacza to, że sprawność rośnie, gdy zwiększamy temperaturę grzejnika lub obniżamy temperaturę chłodnicy.
W praktyce spotykamy różne typy silników. Silnik benzynowy (czterosuwowy) najpierw pobiera mieszankę paliwa i powietrza, następnie spręża ją i podpala, a wybuch odsuwa tłok. Silnik Diesla (wysokoprężny) różni się tym, że spręża tylko powietrze, a paliwo zostaje wpuszczone dopiero po sprężeniu, co prowadzi do samozapłonu.
Do opisu idealnego cyklu pracy silnika spalinowego służy cykl Otta. Zakłada on, że mieszanka paliwa z powietrzem i spaliny są gazami doskonałymi, ignoruje różnicę moli przed i po spaleniu, a wydech i ssanie powodują chłodzenie gazu.
Druga zasada termodynamiki mówi, że:
- Ciepło przepływa samorzutnie tylko z ciała o wyższej temperaturze do ciała o niższej, nigdy odwrotnie.
- Nie może istnieć urządzenie o sprawności 100% (tzw. perpetuum mobile).
Ważne: Druga zasada termodynamiki ma charakter statystyczny. Teoretycznie mogą zdarzyć się zjawiska wbrew tej zasadzie, ale są one tak mało prawdopodobne, że w praktyce je pomijamy. Dlatego też nie uda Ci się zbudować silnika o 100% sprawności!