Hvordan bruger varme motorer termisk energi, og hvordan køleskabe holder tingene kolde?

Varmemotorer:Udnyttelse af termisk energi

1. Varmekilden: Varmemotorer fungerer ved at tage varme fra en høje temperaturskilde (som brændende brændstof eller sollys). Denne varmeenergi er i form af tilfældig bevægelse af molekyler.

2. Konvertering til mekanisk energi: Motoren bruger denne varme til at udføre arbejde. Dette gøres typisk gennem en cyklus med at udvide og sammentrække en arbejdsvæske (som damp eller luft), der drejer en skaft eller stempel, hvilket genererer mekanisk energi.

3. udmattende resterende varme: Ikke al varmen fra kilden konverteres til nyttigt arbejde. Den resterende varme er opbrugt til en lavtemperaturvask (som miljøet).

køleskabe:Flytning af varme væk

1. Køleskab: Køleskabe bruger en lukket cyklus, der bevæger varme fra et koldt reservoir (indersiden af ​​køleskabet) til et varmt reservoir (miljøet udenfor).

2. kølemiddel: Denne cyklus involverer en speciel væske kaldet et kølemiddel. Denne væske har egenskaber, der let ændrer sin tilstand (væske til gas) med ændringer i tryk og temperatur.

3. Processen:

* Fordampning: Kølemidlet fordamper inde i køleskabet, absorberer varme fra maden og gør det indvendige koldt.

* Komprimering: Kølemediet er komprimeret og hæver sin temperatur.

* kondens: Det varme kølemiddel tvinges derefter til at frigive varme til det udvendige miljø (typisk gennem spolerne på bagsiden af ​​køleskabet).

* udvidelse: Kølemediet udvides, afkøles igen, og cyklussen gentages.

Nøgleforskelle

* Varmemotorer: Tag varme fra en høje temperaturskilde og konverter noget af det til nyttigt arbejde, mens du udtømmer resten til en lavtemperaturvask.

* køleskabe: Flyt varme fra et koldt reservoir til et varmt reservoir ved hjælp af en lukket cyklus og et kølemiddel.

Kortfattet:

Både varme motorer og køleskabe bruger termisk energi, men deres mål er forskellige. Varmemotorer sigter mod at generere arbejde fra varmen, mens køleskabe sigter mod at fjerne varme fra et specifikt område for at holde det køligt.