Нагреватель теплового двигателя
Нагреватель теплового двигателя — это источник теплоты, передающий энергию рабочему телу. За счёт полученной теплоты рабочее тело может совершать механическую работу.
Тепловой двигатель работает циклически: рабочее тело получает энергию от нагревателя, расширяется и совершает работу, а затем передаёт часть оставшейся теплоты холодильнику. Поэтому нагреватель не является частью рабочего тела: он только отдаёт ему энергию.
В формулах \(Q_1\) обозначает количество теплоты, полученное рабочим телом от нагревателя за цикл. Часть этой энергии превращается в работу, а часть передаётся холодильнику. Связь между полученной теплотой и полезной работой показывает коэффициент полезного действия теплового двигателя.
В бензиновом двигателе нагревателем служат горячие продукты сгорания топлива. Они передают энергию газу в цилиндре — рабочему телу. Расширяющийся газ давит на поршень и совершает механическую работу.
Нагреватель — это источник теплоты, а не устройство, которое обязательно нагревает рабочее тело электричеством. Например, в двигателе внутреннего сгорания нагревателем являются продукты сгорания топлива. Тепловой двигатель получает от нагревателя не всю энергию для полезной работы: часть теплоты неизбежно уходит холодильнику.
Что происходит с энергией, полученной рабочим телом от нагревателя?
Главное
- Нагреватель — источник теплоты, передающий рабочему телу количество теплоты \(Q_1\).
- Полученная энергия частично превращается в механическую работу, а остальная часть передаётся холодильнику.
- Нагреватель и рабочее тело — разные элементы теплового двигателя.