5672969417

Urządzenia techniczne, które umożliwiają konwersję energii za pośrednictwem pracy i/lub ciepła, nazwa się maszynami cieplnymi. Medium pośredniczącym w tej wymianie jest substancja, najczęściej w fazie gazowej. Podczas wymiany energii między układem termodynamicznym (zawierającym gaz) a otoczeniem zmieniają się parametry termodynamiczne substancji (temperatura absolutna T, ciśnienie absolutne p i objętość właściwa v), a ich końcowe wartości zależą do wymienianych ilości ciepła i pracy. Na rysunku 1.1 pokazano przykład gazu wieloskładnikowego (mieszanina) o masie M = idem, zdolnego do wymiany ciepła Q i pracy fizycznej L między zamkniętym układem termodynamicznym a otoczeniem (używane tu pojęcia zostaną dalej zdefiniowane).

Rysunek 1.1. Gaz jako medium pośredniczące w wymianie energii między zamkniętym układem termodynamicznym a otoczeniem za pośrednictwem ciepła Q i pracy L (gabaryty atomów są w proporcji do ich masy atomowej)

Do najczęściej wykorzystywanych w technice maszyn cieplnych zalicza się m. in. sprężarki oraz silniki cieplne. W tych maszynach konwersja energii może zachodzić w sposób ciągły (maszyny przepływowe stosowane powszechnie w lotnictwie, np.: turbiny gazowe, silniki pneumatyczne, sprężarki wirnikowe, wentylatory itp.) lub cykliczny (maszyny tłokowe stosowane powszechnie w motoryzacji i wielu innych dziedzinach techniki, np.: spalinowe silniki tłokowe, silniki parowe, sprężarki tłokowe itp.).