Wprowadzenie do techniki ćwiczenia energia, sprawność, praca

Wielkość: px

Rozpocząć pokaz od strony:

Download "Wprowadzenie do techniki ćwiczenia energia, sprawność, praca"

Jerzy Jabłoński
6 lat temu
Przeglądów:

1 Wprowadzenie do techniki ćwiczenia energia, sprawność, praca

wykonania pracy jednostką energii, pracy i ciepła w układzie SI jest 1 dżul [1J] = 1 niutonometr [1 M m] = 1

2 Energia zdolność do wywoływania zmian (działań) to funkcja stanu, której wartość zależy od parametrów stanu i jest zachowywana tak długo, jak długo istnieje dany stan Energia to wielkości fizyczna, określająca zdolność ciała do wykonania pracy jednostką energii, pracy i ciepła w układzie SI jest 1 dżul [1J] = 1 niutonometr [1 M m] = 1 watosekunda [ 1W s] w praktyce stosuje się wielokrotności: 1 kilodżul [1kJ], 1 megadżul [1 MJ], 1 gigadżul [1 GJ], 1 kilowatogodzina [1 kw h] 2

3 Źródła energii Odnawialna S Ł O Ń C E (bez procesu spalania) Inne Energia promieniowania Fale energetyczne Ruch mas powietrza Biomasa Energia wiatru Kolektory Energia geotermiczna energia elektryczna (ogniwa fotowoltaiczne) 3

4 Źródła energii Nieodnawialna P A L I W A (zawiera energię chemiczną, wyrażoną przez wartość opałową). Źródła te nie odnawiają się w krótkim czasie. Wyróżniamy paliwa: stałe ciekłe gazowe jądrowe 4

Urządzenie, którego działanie w sposób ciągły nie wymagałoby doprowadzenia

wytworzyłaby więcej energii niż zużyłaby, czyli wykonałaby pracę bez pobierania

energii perpetuum mobile drugiego rodzaju cykliczna maszyna, która zamienia

5 Urządzenie, którego działanie w sposób ciągły nie wymagałoby doprowadzenia energii to perpetuum mobile pierwszego rodzaju hipotetycznie maszyna wytworzyłaby więcej energii niż zużyłaby, czyli wykonałaby pracę bez pobierania energii z zewnątrz lub praca wykonana przez nią byłaby większa od pobranej energii perpetuum mobile drugiego rodzaju cykliczna maszyna, która zamienia energię cieplną na pracę mechaniczną bez wzrostu całkowitej entropii (zaprzecza II zasadzie termodynamiki) 5

6 Zasada zachowania energii Energia nie może powstać z niczego ani nie może ulec zniszczeniu. Energia zmienia jedynie swoją postać Pojawa B., Termodynamika techniczna Część 1, Akademia Marynarki Wojennej, Gdynia 2015

7 Energia mechaniczna Jest postacią energii związanej z ruchem i położeniem obiektu (ciało o masie m) oraz z odkształceniem sprężystym tego ciała potencjalną (energia związana z oddziaływaniem) potencjalna związana sprężystości energia kinetyczna w ruchu postępowym energia kinetyczna w ruchu obrotowym

8 Przemiany energetyczne Proces technologiczny, w którym jedna postać energii (przeważnie nośnik energii pierwotnej) zamieniana jest na inną, pochodną postać energii 8

9 = Sprawność (energetyczna) Wykres Sankeya Stosunek energii/ wskaźnik ilościowych efektów energetycznych (przemian) do energii doprowadzonej (włożonej) wskazuje ile % energii zostaje utracona w wyniku przemian 9

10 Układ termodynamiczny Ilościowe zestawienie wszystkich rodzajów energii biorących udział w procesach energetycznych odbywających się w rozpatrywanych silnikach, urządzeniach i maszynach energetycznych s p r a w n o ś ć 10

11 Układ termodynamiczny W silnikach i urządzeniach energetycznych najczęściej spotyka się cztery sposoby przekazywania energii: za pomocą prądu elektrycznego (energia elektryczna) przez wykonanie pracy mechanicznej (energia mechaniczna) przez przepływ ciepła (ciepło) za pomocą strumienia substancji (entalpii) 11

12 Silnik Typ maszyny zamieniający energię w pracę mechaniczną silnik cieplny silnik elektryczny silnik wodny silnik pneumatyczny silnik hydrauliczny silnik wiatrowy 12

Przekładnia może zmieniać: ruch obrotowy na ruch obrotowy najczęstszy przypadek ruch obrotowy na liniowy

13 Przekładnia Mechanizm lub układ maszyn służący do przeniesienia ruchu z elementu czynnego (napędowego) na bierny (napędzany) z jednoczesną zmianą parametrów ruchu, czyli prędkości i siły lub momentu siły Przekładnia może zmieniać: ruch obrotowy na ruch obrotowy najczęstszy przypadek ruch obrotowy na liniowy lub odwrotnie ruch liniowy na ruch liniowy Przekładnie dzielą się na: mechaniczne hydrauliczne pneumatyczne elektryczne 13

14 Przełożenie Przełożeniem i pary kół jest stosunek ilości zębów, prędkości obrotowych koła napędzającego do napędzanego. (liczba niemianowana) Zależności są następujące: jeżeli i >1 to jest to przełożenie zwalniające: z 1 < z 2; n 1 > n 2; M o1 < M o2 jeżeli i = 1 to jest to przełożenie bezpośrednie: z 1 = z 2; n 1 = n 2; M o1 = M o2 lub dwa koła zębate (para) leżą na jednym wałku i zawsze obracają się z taką samą prędkością jeżeli 0 < i < 1 to jest to przełożenie przyspieszające (nadbieg): z 1 > z 2; n 1 < n 2; M o1 > M o2 14

Podobne dokumenty

Energia słoneczna i cieplna biosfery Pojęcia podstawowe

Dr inż. Mariusz Szewczyk Politechnika Rzeszowska im. I. Łukasiewicza Wydział Budowy Maszyn i Lotnictwa Katedra Termodynamiki 35-959 Rzeszów, ul. W. Pola 2 Energia słoneczna i cieplna biosfery Pojęcia podstawowe