Dampfmaschine und Carnot Formel

Dampfmaschine und Carnot Formel

Hintergrund und aktueller Interpretation
Nach der aktuellen Interpretation , dass die Geräte verbrauchen Motoren ist Brennstoff (Kohle, Benzin, Diesel, Alkohol , etc..) Und wandelt Wärme in mechanische Arbeit .
Die erste Dampfmaschine wurde in der Antike von Heron von Alexandria erfunden. Viel später, gegen Ende des Mittelalters wurden rudimentäre Dampfmaschinen durch Denis Papin , Thomas Savery , Thomas Newcomen usw. erfunden. und hauptsächlich für die Entfernung von Wasser aus Kohlegruben eingesetzt. Signifikante Verbesserungen in primitive Diese Modelle wurden von James Watt und die Dampfmaschine begann in einer breiten Palette von Anwendungen ab Spinnerei und Weberei Textilien bis zu Bahn oder Schiff Navigation verwendet werden. Praktische Entwicklung der Dampfmaschine führte zu dem, was Geschichte ruft die industrielle Revolution .
Für die ersten Prototypen der Dampfmaschine wird Dampfdruck an einem Ende des Zylinders ausgeübt wird, um den Kolben zu bewegen . In der verbesserten Ausführung wird an beiden Enden des Kolbens verwendet werden, um mechanische Arbeit zu erzeugen , und daher können diese Motoren auch als doppelt wirkende bekannt .
Wir analysieren im Detail die Funktionsweise eines doppelt wirkenden Dampfmaschine. Der Dampf aus dem Kessel durch eine Rohrleitung zum Einlass geführt und in den Körper des Motors C auf der linken Seite des beweglichen Kolbens E. Der Weg des Dampfes mit roten und blauen für refulation Zulassung gekennzeichnet.

Abbildung 1
Der Dampfdruck exertive Wird die Kraft auf den beweglichen Kolben und deshalb wird es nach rechts zu verschieben ( Abb. 2).

Abbildung 2
Ventil D bewegt sich nach links (Fig. 3) und sperrt den Einlass von Wasserdampf zu der linken Seite und in der gleichen Zeit den Weg Dampf in die rechte Kammer des Motors , wenn der Kolben bereits weit nach rechts verschoben. Gleichzeitig wird das Ventil D die linke Kammer des Kolbens in die Atmosphäre zu verbinden durch die Abgasöffnung Jahr, was im Gleichgewicht der Drücke Jahr wird überschüssige Wasserdampf auf diese Weise der Luft Körper eine spezifische Pfeife Vermittelt.

Abbildung 3
Mit der Bewegung des Ventils D , lass frei für Dampf , Druck auf der rechten Seite des Kolbens zu erhalten, und diese Bewegung wird der Kolben wieder nach links, wie in Abb. erzwingen. April .

Fig. 4
D Ventil wieder seine Position ändert und im Grunde die Situation in Abbildung 5 ist fast identisch mit der ursprünglichen Situation . Der Unterschied ist, dass wir das Recht des Kolbens Kammer mit Dampf gefüllt haben und das ist jetzt in Kontakt mit der Atmosphäre . Wie im vorherigen Fall besteht ein Druckausgleich zwischen der Kolbenkammer und der Atmosphäre , mit der Entfernung von excees Druck .

Abbildung 5
Auf diese Weise wird der Dampf abwechselnd an jedem Ende des Kolbens aufgenommen und das andere Ende wird automatisch mit dem Auslasskanal und diese kommen - and-go- Bewegung verbunden dann in eine kreisförmige Bewegung mit einer Stange umgewandelt werden kann.
Nach einer Zeit der Ruhm für mehr als ein Jahrhundert , wurden Dampfmaschinen Allgemeinen zugunsten von Verbrennungsmotoren aufgegeben.

Experimenteller Teil

Ich denke, die Dampfmaschine (eine aus dem Spielzeug rcovered Einsetzbar auch, aber der Druck des Gases geändert werden muss ), sondern der Dampf vom Kessel Bearbeitet, die Druckgasflasche ist mit dem Einlass verbunden (Abb. 12) . Gas Tank umgeben ist im Gleichgewicht mit der Umwelt. Es ist völlig unerheblich, ob das Experiment am Polarkreis durchgeführt Wo wir Jahr Umgebungstemperatur von -30 ° C haben , oder am Äquator , wo die Umgebungstemperatur ist +30 ° C. Aus wirtschaftlichen Gründen verwenden wir eine Stickstoff-Tank , der mit einem Druck von mindestens 15 bis 20 atm vorgesehen ist , sondern andere Gas verwendet , die Ergebnisse geben .
Stickstoff unter Druck aus dem Tank in den Ansaugbereich Pfad, der frei gelassen in die linke Kammer des Kolbens wird (Abb. 12) und wie weit der Kolben hat die Möglichkeit Tomov , wird der Druck Gass zwingen sich der Kolben nach rechts gehen in Fig. . 13 .

Abbildung 12

Dampfmaschine 007

Wenn sich der Kolben erreicht Toward maximale richtigen Weg , fährt das Ventil D nach links und blockierte den Eingang auf der linken Seite des Kolbens ein Dampfbad und Release Gasdruck in der rechten Kammer des Kolbens , wie in gezeigt . 14 .

Abbildung 14
Gleichzeitig der linken Seite des Kolben- Kammer mit der Atmosphäre durch die Abgasleitung kommuniziert . Auf diese Weise ist ein Druckausgleich mit der Entfernung von überschüssigem Gas Druck in der linken Kammer des Kolbens .
Das Gas unter Druck in die rechte Kammer des Motors und drückt den Kolben wieder nach links zu bewegen , wie in gezeigt . 15 .

Abbildung 15
Das Ventil D nach rechts zu bewegen und beginnen den Zyklus erneut CAN ( Abbildung 16).

Abbildung 16
Wie man sehen kann , gibt es keinen Unterschied in der Bedienung einer Dampfmaschine Wenn diese mit einem Gas unter Druck bei normalen Temperaturen oder mit Dampf mit hoher Temperatur zugeführt wird. Falls strukturelle Einige Anpassungen vorgenommen werden , kann es eine höhere Ausbeute bei der Druckgas bei normaler Temperatur des Dampfes erreicht unter Druck dann . Obwohl das Experiment ist rudimentär und gemeinsame STIs über aktuelle Folgen thermodynamische Konzepte sind dramatisch. Um thermodynamischen Prinzipien bislang von diesem einfachen Experiment regiert.
Wie man sieht Arbeit werden die Motoren auf Druckgradienten und nicht auf Temperaturgradienten .
Die Formulierung von Planck für das zweite Prinzip II Gegeben: es ist unmöglich, monothermal Zyklische mechanische Arbeit durch den Prozess zu erhalten, ist ein Unsinn. Ohne die Notwendigkeit für zwei Wärmequellen CAN Motor arbeiten Jahr für Jahr auf unbestimmte Zeit und liefern genug mechanische Arbeit . Dies bedeutet nicht, dass compresion und Ausdehnung von Gasen in der Maschine , wie wenn man auch ohne Heizung oder Kühlung im Falle von Druckgas Fütterung der Motor ist .
 In der vorgeschlagenen Theorie , die Gegenwart , Verbrennungsmotor " arbeitet an Druckgradienten in den Motor erzeugt wird. Der sekundäre Temperaturgradienten in der indirekten Weise presure Gradienten in den Motor zu erhöhen.