Hvad omdanner varmeenergi til arbejde?

Her er en sammenbrud af processen:

1. Varmekilde: En varmemotor har brug for en høj temperatur varmekilde (som brændende brændstof) for at tilvejebringe den indledende energi.

2. Arbejdsvæske: En arbejdsvæske (som vanddamp eller luft) absorberer varmen fra kilden.

3. Udvidelse og arbejde: Den absorberede varme får arbejdsvæsken til at udvide, skubbe mod et stempel eller turbin og udføre arbejde.

4. Ophed Synk: Arbejdsvæsken frigiver derefter noget af dens varme til en nedre temperatur køleplade (som det omgivende miljø), der afslutter cyklussen.

Nøglekoncepter:

* Carnot -cyklus: Dette er en teoretisk, idealiseret cyklus, der repræsenterer den maksimale mulige effektivitet til at konvertere varme til arbejde. Varmemotorer i den virkelige verden mangler denne effektivitet.

* entropi: Et mål for lidelsen i et system. Varmemotorer kan ikke konvertere al den varme, de får til arbejde, fordi nogle går tabt for miljøet som ubrugelig energi på grund af entropi.

Eksempler på varmemotorer:

* forbrændingsmotor: Brugt i biler, lastbiler og mange andre maskiner.

* dampturbin: Brugt i kraftværker til at generere elektricitet.

* jetmotor: Brugt i fly til at skabe tryk.

Det er vigtigt at bemærke, at:

* Varmemotorer kan ikke opnå 100% effektivitet på grund af den anden lov om termodynamik.

* Effektiviteten af en varmemotor afhænger af temperaturforskellen mellem varmekilden og kølepladen. Jo større temperaturforskel er, jo højere er effektiviteten.