Siltuma mašīnas

Siltuma mašīna - iedomāta vai reāla mehānismu sistēma, kura patērējot siltuma daudzumu, periodiskā cikliskā procesā pastrādā mehānisku darbu vai arī realizē siltuma pārnesi, darbu pastrādājot ārējiem spēkiem. Siltuma mašīnas sastāv no trim sistēmām – sildītāja, dzesētāja un darba vielas.

Sildītāja jeb siltuma avota uzdevums ir katra cikla sākumā mašīnas darba vielai ”piegādāt” siltuma daudzumu Q1. Šā procesa laikā temperatūra T2 ir visaugstākā visā cikla laikā.

Dzesētāja lomā ir apkārtējā vide, kurai cikla beigās darba viela atdod ”neiztērēto” siltuma daudzumu Q2. Šajā procesā temperatūra T2 ir zemāka nekā temperatūra T1 procesa sākumā.

Darba viela parasti ir gāze, kas mašīnas darbības ciklā pastrādā darbu. Gāzi izmanto tāpēc, ka to daudz vieglāk saspiest un tā izplešas daudz vairāk nekā šķidrumi vai cietvielas.

Cikla sākumā gāze, saņemot siltuma daudzumu Q1 izplešas, pārvieto cilindra virzuli un padara darbu. Tādēļ gāzes spiediens krītas un temperatūra samazinās līdz T2. Lai atgrieztos sākumstāvoklī, tas ir, spiedienu atkal palielinātu un temperatūru paaugstinātu, gāze no jauna jāsaspiež. To nevar izdarīt savādāk, kā tikai ārējiem spēkiem pastrādājot darbu.…