Maszyna cieplna – zespół urządzeń energetycznych realizujący zamknięty cykl przemian (obieg termodynamiczny), w wyniku których następuje wymiana energii między układem mechanicznym a dwoma zbiornikami ciepła o różnych temperaturach.
Klasyfikacja thumb|Schemat energetyczny silnika cieplnego
Silnik cieplny Silnik cieplny to urządzenie, które zamienia energię termiczną (cieplną) w energię mechaniczną (praca) lub elektryczną.
Pompa ciepła thumb|Schemat sprężarkowej pompy ciepła: 1) skraplacz, 2) zawór dławiący (lub kapilara), 3) parownik, 4) sprężarka. Pompa ciepła to urządzenie, które ogrzewa obszar o temperaturze wyższej poprzez podnoszenie ciepła z obszaru o niższej temperaturze do tego obszaru.
Chłodziarka Chłodziarka to urządzenie, którego celem jest obniżenie temperatury jakiegoś ciała do temperatury niższej od temperatury otoczenia.
Cieplne maszyny przepływowe Maszynami cieplnymi są także maszyny przepływowe o przepływie ciągłym (maszyny wirnikowe) lub okresowym (maszyny tłokowe), jeżeli wewnątrz maszyny występuje istotna zmiana temperatury czynnika roboczego. Przykładami maszyn przepływowych są: sprężarki przepływowe i turbiny.
Wnioski z zasad termodynamiki Wszystkie maszyny działają zgodnie z zasadami termodynamiki. Z pierwszej zasady termodynamiki, wynika, że zachowany jest całkowity bilans energii. Dla silnika cieplnego: praca wykonana (W) jest równa różnicy energii pobranej na sposób cieplny ze źródła ciepła i oddanej do chłodnicy:
Z drugą zasadę termodynamiki, z której wynika że nie można skonstruować silnika cieplnego w całości zamieniającego dostarczone ciepło na pracę, a maksymalna sprawność silnika cieplnego zależy od różnicy temperatur źródła ciepła i chłodnicy i wyraża się wzorem:
W praktyce oznacza to, że silniki cieplne oprócz użytecznej pracy zawsze oddają do otoczenia ciepło, które jeśli nie jest wykorzystane, staje się ciepłem odpadowym. Stanowi to podstawę skojarzonego wytwarzania energii elektrycznej i ciepła w elektrociepłowniach.
Zobacz też cykl Carnota, Cykl Diesla, IGCC, Cykl Otta silniki cieplne, o spalaniu zewnętrznym, turbiny parowe, silnik Stirlinga, silnik o spalaniu wewnętrznym, silnik tłokowy, turbina gazowa, maszyna parowa pompa ciepła elektrownia cieplna, siłownia perpetuum mobile
Przypisy Waldemar Ufnalski, Wprowadzenie do termodynamiki chemicznej, wykład 7: 7. Elementy teorii maszyn cieplnych, 7.1. Maszyny cieplne - zasada działania, Warszawa, Politechnika Warszawska, slide. 3, materiały dla studentów. Stanisław Ochęduszko, Termodynamika stosowana, rozdział: D. Druga zasada termodynamiki, XIV Obiegi termodynamiczne, Warszawa, Wydawnictwa Naukowo-Technicznei, s. 127–128, 1974. Jan Szargut, Teoria procesów cieplnych, rozdział: 7. Ziębiarki i pompy grzejne, Warszawa, Wydawnictwa Naukowo-Techniczne, 1973, s. 190, ISBN n/a. G. Przybyła, T. Malkiewicz Laboratorium Techniki Cieplnej Instytutu Techniki Cieplnej Wydziału Inzynierii Środowiska i Energetyki Politechniki Śląskiej, Instrukcja Laboratoryjna, Temat ćwiczenia: Badanie wykresu indykatorowego maszyn tłokowych, s. 3 .
Kategoria:Technika cieplna Kategoria:Maszyny