Siltuma mašīnas

Termodinamikā par siltuma mašīnu sauc reālu vai iedomātu mehānismu sistēmu, patērējot siltuma daudzumu, periodiskā cikliskā procesā pastrādā mehānisku darbu, vai arī realizē siltumpārnesi, darbu pastrādājot ārējiem spēkiem.
Siltuma mašīnas ir ierīces, ar kurām vielas iekšējo enerģiju var pārvērst mehāniskajā enerģijā (siltuma dzinēji) vai arī aizvadīt iekšējo enerģiju no kādas sistēmas daļas, tādējādi pazeminot šīs daļas temperatūru (dzesēšanas iekārtas).
Katra siltuma mašīna sastāv no trim sistēmām – darba ķermeņa, sildītāja un dzesētāja.
Termodinamiska sistēma vai arī tai pieliktie ārējie spēki pastrādā darbu tikai tad, ja mainās sistēmas tilpums. Tātad siltuma mašīnā ir jābūt vielai, kuras tilpumam mainoties, tiktu pastrādāts darbs. Šo vielu sauc par siltuma mašīnas darba ķermeni. Parasti darba ķermenis ir gāze, jo gāzēm tilpuma termiskais koeficients ir 10 ... 100 reižu lielāks nekā šķidrumiem vai cietvielām.
Lai darba ķermenis varētu izplesties un pastrādāt darbu A1, tas jāsasilda. Sistēma, kura darba ķermenim pievada siltuma daudzumu, ir sildītājs (2.3.1.att.). Saskaņā ar pirmo termodinamikas likumu sildītāja pievadītais siltuma daudzums
Q1 =E + A1, kurE – darba ķermeņa iekšējās enerģijas izmaiņa.…