5672969418

Wprowadzenie

Ograniczona liczba godzin przedmiotu Termodynamika zmusza do zawężenia zakresu poruszanej tematyki tylko do drugiej z wymienionych grup maszyn cieplnych, tzn. do maszyn o działaniu cyklicznym, takich jak sprężarki tłokowe i czterosuwowe silniki spalinowe, które szczególnie w motoryzacji są znacznie częściej wykorzystywane niż maszyny przepływowe. Poznanie podstaw termodynamicznych, zasad działania oraz procedur obliczania i badania maszyn cieplnych o działaniu cyklicznym jest założonym celem dydaktycznym tego przedmiotu. Ponadto, jego układ i zakres programowy pozwala uzyskać wiedzę przydatną także do zrozumienia działania innych maszyn cieplnych.

W maszynach cieplnych, takich jak sprężarki i silniki tłokowe, czynnikami roboczymi są substancje wyłącznie w fazie gazowej. W procesach termodynamicznych (nazywanych także przemianami termodynamicznymi) zachodzących w tych maszynach wykorzystuje się fenomenalną właściwość gazów: zdolność do makroskopowej zmiany objętości spowodowanej pracą i/lub ciepłem. Takiej właściwości nie mają ani ciecze, ani ciała stałe.

Uniwersalnym urządzeniem technicznym do wykorzystania tej właściwości gazów jest cylinder z tłokiem, w którym stała masa gazu może (rysunki 1.1 i 1.2):

a)	b)			c)
Kompresja		O II T3		Ekspansja
dV<0,ck<0		(zbiornik)		dV > 0, dv > 0

-    zmniejszenie objętości

-    wzrost temperatury

-    wzrost ciśnienia

-    niezmienna objętość

-    wzrost lub spadek temperatury i ciśnienia

idygr

<±r⁺

-    zwiększenie objętości

-    spadek temperatury

-    spadek ciśnienia

Rysunek 1.2. Procesy, w których gaz o stałej masie M może zmieniać swoją objętość V\ najczęściej pożądane w technice zmiany parametrów pi T

• zmniejszać objętość V w procesie nazwanym kompresją (często potocznie nazywanym sprężaniem); wówczas gaz pobiera pracę od otoczenia,

Strona 13