Videnskab
 Science >> Videnskab >  >> Energi

Hvilken ekstra varme afgives af maskiner, når de arbejder?

Den ekstra varme, der afgives af maskiner, når de fungerer, kaldes affaldsvarme . Dette er en konsekvens af anden lov om termodynamik , hvilket siger, at ingen proces kan være perfekt effektiv.

Her er en sammenbrud af, hvorfor maskiner genererer affaldsvarme:

* Friktion: Bevægende dele i maskiner gnider mod hinanden og genererer varme på grund af friktion. Dette gælder især i motorer, gear og lejer.

* ineffektiv energikonvertering: Ingen maskine kan konvertere energi fra en form til en anden med 100% effektivitet. Noget energi går altid tabt som varme under konverteringsprocessen. For eksempel konverteres kun en brøkdel af brændstofens energi i en forbrændingsmotor til mekanisk arbejde; Resten frigives som varme.

* Elektrisk modstand: Elektriske komponenter som ledninger og modstande genererer varme på grund af den modstand, de tilbyder til strømmen af ​​elektricitet.

* aerodynamisk træk: Bevægelige genstande gennem luft eller andre væsker skaber modstand, hvilket resulterer i varmeproduktion.

Konsekvenser af affaldsvarme:

* Nedsat effektivitet: Affaldsvarme repræsenterer et tab af energi, der ellers kunne bruges til at udføre arbejde.

* øgede driftsomkostninger: Energi, der bruges til at generere varme, spildes, hvilket fører til højere energiregninger.

* Miljøpåvirkning: Affaldsvarme, der frigives i miljøet, kan bidrage til klimaændringer.

* komponentfejl: Overdreven varme kan skade maskinkomponenter, hvilket fører til fiasko.

Håndtering af affaldsvarme:

* kølesystemer: Maskiner har ofte kølesystemer (som radiatorer eller ventilatorer) til at sprede varme og forhindre overophedning.

* Termisk isolering: Isolerende komponenter kan reducere varmetab til miljøet.

* varmegenvinding: I nogle tilfælde kan affaldsvarme fanges og bruges til andre formål, såsom opvarmningsbygninger eller generering af elektricitet.

Generelt er forståelse af kilder og konsekvenser af affaldsvarme afgørende for at designe effektive og bæredygtige maskiner.