Ano ang kahusayan ng thermal?

Ang kahusayan ng thermal ay isang sukatan ng enerhiya ng output na hinati ng enerhiya ng pag -input sa isang sistema.Dapat itong nasa pagitan ng 0% at 100%.Ang isang thermal na kahusayan ng 100% ay nangangahulugang ang lahat ng enerhiya na inilalagay sa isang sistema ay lumabas, kahit na sa ibang anyo.Ang mga heat engine at refrigerator ay parehong may kaugnayan sa mga thermal efficiencies, kahit na sinusubukan nilang makamit ang kabaligtaran na mga layunin.Ang mga kahusayan sa thermal ng real-world sa pangkalahatan ay nahuhulog nang malaki sa ibaba ng 100% dahil sa iba't ibang mga kadahilanan.

Sa isang gasolina engine, ang enerhiya ng pag -input ay naka -imbak sa mga bono ng kemikal ng isang gasolina ng hydrocarbon.Ang isang molekula ng hydrocarbon ay binubuo nang buo ng hydrogen at carbon.Kapag ang mga molekula na ito ay pinagsama sa oxygen, maaari silang mag -chemically reaksyon at bumubuo ng carbon monoxide at tubig;Sa esensya, ang molekula ng hydrocarbon ay nahati at sinamahan ng mga atomo ng oxygen.Ang bahagi ng reaksyon na ito ay kapaki -pakinabang sa isang makina, bagaman, ay ang init na pinakawalan.Ang init na inilabas mula sa pagkasunog ng gasolina ay ang may -katuturang enerhiya ng pag -input sa kahusayan ng thermal.

Ang enerhiya ng output sa pagkalkula ng thermal kahusayan ng isang engine ay hindi init, ngunit ang gawaing mekanikal.Sa pisika, ang trabaho ay ang dami ng enerhiya na inilipat ng isang puwersa na kumikilos sa malayo.Ang pagtulak ng isang kahon sa ibabaw ng karpet Ang isang tiyak na distansya ay nangangailangan ng isang tiyak na halaga ng trabaho;Ito ay katumbas ng produkto ng distansya na inilipat at ang average na puwersa na ipinataw.Sa parehong paraan, ang isang gasolina engine ay gumagana kapag gumagalaw ang mga gulong ng isang kotse.

Sa kaso ng isang ref o air conditioner, nababaligtad ang relasyon sa init.Ang nais na resulta sa sitwasyong ito ay ang pag -alis ng init mula sa isang sistema at itapon ito sa panlabas na kapaligiran.Samakatuwid, ang magagamit na input, ay gawaing mekanikal, na madalas na ibinibigay ng isang electrically-powered compressor.Ang pagkalkula ng thermal kahusayan, gayunpaman, nangangailangan pa rin ng paghati sa enerhiya ng output sa pamamagitan ng enerhiya ng pag -input.Ang pagkakaiba mula sa isang gasolina engine, siyempre, ay ang output ay init at ang pag -input ay gumagana.

Ang isang tipikal na engine ng sasakyan ay may thermal na kahusayan na mas mababa sa 35%.Ang bilang na ito ay tila mababa para sa dalawang mahahalagang kadahilanan.Una sa lahat, mayroong isang teoretikal na itaas na limitasyon sa thermal na kahusayan ng anumang heat engine na may kinalaman sa temperatura ng system kumpara sa temperatura ng kapaligiran.Ang mas mataas na pagkakaiba sa temperatura, mas mataas ang maximum na kahusayan ng thermal isang mainam, walang friction na makina ay maaaring makamit.Ito ay tinatawag na kahusayan ng karnot.

Ang pangalawang kadahilanan ng mga makina ng kotse ay may isang tila mababang kahusayan ay ang mga makina ay hindi maaaring gawin upang kumilos sa isang mainam na fashion.Ang alitan sa pagitan ng paglipat ng mga bahagi ay patuloy na may posibilidad na pabagalin ang makina.Ang ilang mga init ay nakatakas mula sa silid ng pagkasunog at nagiging walang silbi sa makina.Ang gasolina ay hindi palaging sinusunog sa pinakamataas na temperatura na naabot, binabawasan ang dami ng inilabas na init.Para sa mga kadahilanang ito, ang thermal na kahusayan sa mga aparato ng real-world ay may posibilidad na mas mababa sa 100%.