Przemiany gazowe i silniki cieplne

Ta strona koncentruje się na przemianach gazowych, cyklach termodynamicznych i działaniu silników cieplnych. Omówiono tu różne rodzaje przemian gazowych, takie jak izotermiczna, izochoryczna i izobaryczna, oraz ich charakterystyki. Przedstawiono pojęcie ciepła molowego i jego znaczenie w obliczeniach termodynamicznych. Szczególną uwagę poświęcono cyklowi Carnota, który jest teoretycznym, idealnym cyklem o najwyższej możliwej sprawności. Wyjaśniono również zasadę działania silnika cieplnego, w tym silnika spalinowego i wysokoprężnego (Diesla). Na końcu omówiono działanie pompy ciepła i lodówki, które działają na zasadzie odwrotnej do silnika cieplnego.

Definicja: Sprawność silnika cieplnego to stosunek pracy wykonanej przez silnik do ciepła dostarczonego do układu, wyrażony wzorem: η = (Q₁ - |Q₂|) / Q₁ * 100%, gdzie Q₁ to ciepło pobrane ze źródła, a Q₂ to ciepło oddane do chłodnicy.

Przykład: Pompa ciepła działa jak odwrócony silnik cieplny. W lodówce, na przykład, ciepło jest pobierane z wnętrza (obniżając temperaturę produktów) i oddawane na zewnątrz, przy czym proces ten wymaga dostarczenia pracy (energii elektrycznej).