ヒント1：熱機関の働き
ヒント1：熱機関の働き
熱機関の機能 - 変換熱エネルギーを有用な機械的仕事に変換する。このような設備の作業機関はガスです。彼はタービンブレードやピストンを強く押して動かします。熱機関の最も簡単な例は、蒸気機関、ならびに気化器およびディーゼル内燃機関である。
指示
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往復熱エンジンは、その内部にピストンがある1つ以上のシリンダからなる。高温ガスの膨張は、シリンダの容積内で生じる。この場合、ピストンはガスの影響を受けて移動し、機械的作業を行う。このような熱機関は、ピストンシステムの往復運動を軸回転に変換する。この目的のために、エンジンはクランク機構を備えている。
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外部燃焼の熱機関はエンジンの外部で燃料を燃焼する際に作動媒体が加熱される蒸気機械。強い圧力および高温の加熱されたガスまたは蒸気がシリンダ内に供給される。次にピストンが移動し、ガスが徐々に冷却され、その後システム内の圧力は大気圧にほぼ等しくなる。
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排気されたガスはシリンダから取り出され、それはすぐに次の部分に供給される。ピストンを初期位置に戻すために、クランクシャフトに取り付けられたフライホイールが使用されます。このような熱モーターは、単一または二重の動作を提供することができる。シャフトの1回転につき2つの動作を有するエンジンでは、ピストンの作動ストロークの2つの段階があり、単一動作の設置ではピストンは同時に1つのストロークを実行する。
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内燃機関とここでの高温ガスは、燃料 - 空気混合物を直接シリンダー内で燃焼させ、その外側ではないことによって得られることである。燃料の次の部分の投入および廃ガスの除去は、弁システムを介して行われる。彼らはあなたが厳密に限られた量で、適切な時期に燃料を供給することを可能にします。
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内燃機関の熱源燃料混合物の化学エネルギー。このタイプの熱機関では、ボイラーまたは外部タイプのヒーターは不要です。作動流体として様々な可燃性物質があり、その中で最も一般的なものはガソリンまたはディーゼル燃料である。内燃機関の欠点は、燃料混合物の品質に対する高い感度を含むことである。
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内燃機関の設計は、2ストロークと4ストロークとすることができる。第1種の装置は、設計が単純であり、それほど大規模ではないが、同じ出力では、4ストロークよりもかなり多くの燃料を必要とする。 2本のバーで作業するエンジンは、小型オートバイや芝刈り機で最も頻繁に使用されます。より深刻な機械には、4ストロークのサーマルモータが搭載されています。
ヒント2：エネルギーを吸収する方法
物質によるエネルギーの吸収は、その熱への変換、または別の形態への変換。第2のケースでは、物理システムの効率が1を超えることができないため、エネルギーの一部も熱に変換されます。
指示
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光エネルギーを吸収するためには、選択された波長を有する放射線に対して不透明かつ非反射性の物質。たとえば、青い光は赤いオブジェクトに吸収され、逆も同様です。黒い物体は、可視スペクトル全体の光線を吸収する。ただし、暗い人間の目に見えるオブジェクトは、目に見えない光線（赤外線、紫外線）に対しては明るく、その逆もあります。このように、赤外光に白色の色が現れ、通常の窓ガラスが短波紫外線を透過しにくいことが確認されている。物体から反射されず、それを通過しなかった光放射はそれによって吸収され、熱になる。
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いくつかの物理的器具は、光の蓄積を可能にする エネルギー 他のタイプのエネルギーに変換することができます。 たとえば、スターリングエンジンの黒塗りのシリンダーに太陽の光線を集中させると、熱が上がり、動くようになります。光を硫化亜鉛層に向かわせてから、光を止めてください。数分以内に、この層は光の形で吸収されたエネルギーの小さな部分を放出します。太陽電池、光を吸収する エネルギーそれを電気的なものに変えます。これらのコンバータの効率は10％を超えることはほとんどありません。
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光だけでなく、熱を吸収することも可能です エネルギー。大量の熱を小さなものに蓄積するにはパラボラで満たしてシールしてください。このような蓄熱装置を加熱すると、それらを暖かいとして長期間使用することができる。サーマルバッグが作動するのはこの原理に基づく。吸収された熱エネルギーの一部を電気エネルギーに変換するには、熱電対を使用します。最後に、最も多様な設計の熱機関は、吸収された熱エネルギーの一部を電気エネルギーに部分的に変換することを可能にする。
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電池は、電気を吸収する装置である エネルギー その一部は熱に変わり、他の部分は内部（化学） エネルギーこれは内部に格納されます。それに負荷を接続し、彼は彼にそれを与えるでしょう。 エネルギー。バッテリーを何度も充電して放電することができます。電気エネルギーの吸収における電気モーターは、その一部を機械的なものに変換し、電気的な光源を放射状のものに変換する。
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運動エネルギーを吸収するために、振動の形で表され、熱ショックアブソーバへのその変換は役立つ。ショックアブソーバには発電機が組み込まれています。古典的な発電機とは異なり、回転部品は含まれていません。部品はすべて前後に移動します。このような装置では、吸収された振動エネルギーの一部が電気的エネルギー しかし、従来の発電機は同様の仕事をしています。吸収のために運動エネルギーを伝達する方法だけが異なります。すべてのマイクが吸収する エネルギー 音波の一部のみその一部を電気ダイナミック、テープ、圧電セラミックに変換します。他のマイクロフォン - カーボン、アンプ内蔵エレクトレット - すべて吸収された音響 エネルギー 完全に熱に変換される。彼らは、採用された振動の影響下で、外部から供給されるより強力な電気エネルギーの流れを制御するだけである。
ヒント3：エネルギーの生成方法
エネルギーの保存の法則によれば、後者を解決することは不可能です。ある種から別の種に移すことしかできません。このような変換を実装するには、かなりの数の方法があります。
指示
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化学薬品を変換するために エネルギー可燃性物質、熱物質に貯蔵し、燃焼させる。エネルギーの一部は光として放出されます。
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サーマルを回す エネルギー 機械的には2つの方法があります。 彼らの最初の利点を活用するには、限られた範囲に材料を燃やします。オブジェクトを移動させるために使用中に発生する圧力を増加させます。これは、この原理にある内燃機関を運営しています。第二の方法で機械的エネルギーへの熱エネルギーの変換のために、限られた液体物質を配置し、還流温度に（必ずしも何かを燃焼させて）、任意の方法でそれを加熱します。蒸気エンジンまたはタービンで得られる直接蒸気。
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機械的エネルギーを可動コイルが固定磁石を通り過ぎるか、またはその逆になる機構を電気的に構成する。このようなメカニズムの多くの設計があり、これはジェネレータと呼ばれています。
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電気を変換するために エネルギー 機械的には、電動モータを使用するまたは他の設計。電磁気現象の可逆性にもかかわらず、発電機はエンジンとして使用することはできませんが、回転磁界を生成するために電圧を印加したときに条件が生成されるものだけを使用することを覚えておいてください。例えば、コレクタモータでは、巻線の自動切換えによって一定の回転が与えられ、3相の交流を有する固定子巻線の供給により非同期の回転磁界が生じる。
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電気エネルギーを白熱灯、蛍光灯、LEDなどさまざまな光源を使用してください。最後の2つのタイプの光源は、電流制限装置と組み合わせて使用する必要があります。
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電気から熱エネルギーを生成する強力な抵抗を使用してください。おそらく100％に近い効率を持つ唯一のエネルギー変換器です。他のすべての場合において、変換におけるエネルギーの一部は必然的に熱の放出に失われる。
