Какие двигатели называют тепловыми?

Тепловым двигателем называют устройство, превращающее тепло в механическую энергию. Для того, чтобы двигатель работал обязательно наличие топлива. Достигнуть этого можно при нагревании рабочего тела. Реальными примерами тепловых двигателей являются тепловая машина и двигатель внутреннего сгорания.

Дадим определение понятия тепловой двигатель

Тепловой двигатель (тепловая машина) - это механизм способный превращать тепло в механическую энергию. Работа подобного двигателя полностью подчиняется законам термодинамики.

Для превращения тепла в энергию тепловой двигатель использует зависимость теплового расширения рабочего вещества от температуры. Либо, в случае твердотопливных двигателей, изменение формы и агрегатного состояния рабочего тела, в силу использования в качестве топлива вещества в твердом агрегатном состоянии.

Для работы подобного двигателя необходимо наличие топлива любого вида. При нагревании данное топливо совершает работу за счет изменения своей внутренней энергии. То есть проще говоря для работы теплового двигателя нам необходимо создать разность давлений внутри и снаружи поршня либо турбины. Все двигатели такого типа работают циклически.

Виды тепловых двигателей

• поршневой двигатель внутреннего сгорания;
• поршневой двигатель внешнего сгорания;
• двигатель Стирлинга (в котором жидкость или газ движется в замкнутом контуре по средством попеременного нагрева и охлаждения рабочего тела);
• турбинный двигатель внешнего сгорания (тепловая электростанция);
• турбинный двигатель внутреннего сгорания ;
• реактивные двигатели;
• твердотопливные двигатели;
• ракетные двигатели.

Основные формулы

КПД теплового двигателя, то есть отношение полезной работы совершаемой двигателем к энергии полученной при сгорании топлива (от нагревателя):

n = A / Qнаг

КПД цикла Карно:

n = 1 - T2/T1

где:

T1 - температура нагревателя;

T2 - температура холодильника.