Lý thuyết: Động cơ nhiệt trang 97 SGK Vật lý 8
1. Động cơ nhiệt: Động cơ nhiệt là động cơ mà trong đó một phần năng lượng của nhiên liệu bị đốt cháy được chuyển hóa thành cơ năng.
2. Hiệu suất của động cơ nhiệt: H = A/Q
Lưu ý:
– Ta đã biết, nhờ truyền nhiệt mà nhiệt được truyền từ vật nóng sang vật lạnh hơn cho tới khi nhiệt độ hai vật bằng nhau. Tuy nhiên, quá trình truyền nhiệt tự nó không sinh ra công vì ở đây không có sự dịch chuyển nào của vật. Muốn thực hiện được công cần có việc thứ ba. Vật này nhận nhiệt từ vật nóng truyền cho vật lạnh hơn, và trong khi tiến hành các quá trình truyền trên nó sinh công. Vật trung gian này được gọi là tác nhân. Chính vì vậy mà mỗi động cơ nhiệt đều có ba bộ phận được cấu thành cơ bản sau đây:
+ Nguồn nóng: cung cấp nhiệt lượng cho tác nhân để tác nhân nóng lên.
+ Bộ phận phát động: trong đó tác nhân giãn nở sinh công.
+ Nguồn lạnh: nhận nhiệt lượng của tác nhân để tác nhân nguội đi, trở lại trạng thái ban đầu.
Trong các máy hơi nước thì nguồn nóng là nổi súp de, hộ phận phát động là xilanh và pi-tông, nguồn lạnh là bình ngưng hơi. Trong động cơ đốt trong, nguồn nóng là hỗn họp nhiên liệu dược đốt cháy trong xilanh, bộ phận phát động là xilanh và pit-tông, trong đó các khí do nhiên liệu bị đốt cháy sinh ra dàn nở, thực hiện công, nguồn lạnh là khí quyển.
Động cơ nhiệt bao giờ cũng hoạt động một cách tuần hoàn, do đó tác động phải lặp đi lặp lại một chu trình xác định. Chu trình trong động cơ nhiệt là chu trình trong đó tác nhân nhận “nhiệt” và sinh “công”. Một động cơ nhiệt hoạt động càng có hiệu quả bao nhiêu nếu nó biến đổi được càng nhiều nhiệt mà tác nhân nhận được từ nguồn nóng thành công cơ học. Vì vậy hiệu suất của động cơ nhiệt được định nghĩa theo công thức:
H = A/Q1= (Q1-Q2)/Q1
Trong đó, A là công mà tác nhân sinh ra sau mỗi chu trình, Q1 là nhiệt lượng mà tác nhân nhận được từ nguồn nóng, Q2 là nhiệt lượng mà tác nhân truyền cho nguồn lạnh.
Các loại động cơ nhiệt từ nguồn lạnh có thể phân thành hai loại: