ماشین‌های گرمایی
گرما در صنعت نقش مهمی ایفا می‌کند. در صنعت از گرما برای به حرکت در آوردن ماشین‌ها استفاده می‌شود. انرژی گرمایی به انرژی مکانیکی تبدیل می‌شود و تولید حرکت می‌کند. در این بخش ماشین های گرمایی را توضیح می دهیم.
در ترمودینامیک موتور گرمایی یا ماشین گرمایی به ماشینی گفته می‌شود که انرژی گرمایی را با استفاده از اختلاف دمای بین یک منبع گرما و منبع با دمای پایین‌تر به کار مکانیکی تبدیل می‌نماید.
گرما از مسیر موتور گرمایی از منبع گرم به منبع سرد منتقل می‌شود و در حین این انتقال مقداری از انرژی گرمایی به کار تبدیل می‌گردد. اصول کلی کار این ماشین‌ها بر پایه ی تشدید حرکت مولکول‌ها در پی گرمایش است.
بسیاری از موتورهای گرمایی بر مبنای چرخه‌های رفت و برگشتی کار می‌کنند که در آن ها یک قطعه متحرک پیستون در محفظه بسته سیلندر حرکت رفت و برگشتی دارد. عامل این حرکت گاز است که یا در داخل خود سیلندر گرم می‌شود و یا خارج از محفظه سیلندر گرم شده و پس از گرم شدن به داخل سیلندر فرستاده می‌گردد. انبساط این گاز داغ موجب حرکت پیستون می‌شود. انرژی این حرکت به وسیله مولکول‌های پرانرژی گاز داغ تأمین می گردد.
موتور اتومبیل
موتور اتومبیل یک موتور گرمایی است که بر اساس منبع گرم و سرد به صورت زیر کار می‌کند.
مهم‌ترین بخش اتومبیل، موتور آن است. نیــــروی لازم جهت حرکت اتومبیل با احتراق سوخت (بنزین- گازوئیل- گاز) در داخل موتور و تبدیل آن به نیروی مکانیکی تأمین می‌شود. موتورها تعدادی سیلندر (معمولاً 4 سیلندر) دارند که احتراق سوخت، آنجا صورت می‌گیرد. همان طوری که در تصویر مشاهده می‌کنید، داخل هر سیلندر پیستون متحركی وجود دارد كه توسط شاتون به میل لنگ متصل است.
مرحله مكش سوخت (تنفس)
در این مرحله با حرکت پیستون به سمت پایین، سوپاپ ورود سوخت باز می‌شود و سوخت (مخلوط بنزین و هوا) به داخل سیلندر مكیده می‌شود.
مرحله‌ی تراکم
در این مرحله با حرکت پیستون به سمت بالا و بسته شدن هر دو سوپاپ، سوخت متراکم و گرم می‌شود.
در این مرحله كه باز هر دو سوپاپ بسته هستند، شمع جرقه زده و سوخت داخل سیلندر منفجر می‌شود. فشار حاصل از انفجار، پیستون را به سمت پایین هل می‌دهد. نیروی حاصل از حركت پیستون به پایین هم باعث چرخش میل لنگ به دور محور خود می‌گردد.
در این مرحله پیستون به بالا حرکت می‌کند و با باز شدن سوپاپ خروج گاز، دود حاصل از احتراق سوخت به طرف اگزوز هدایت می‌شود.
مرکز یادگیری سایت تبیان - تهیه: مرتضی عرفانیان
تنظیم: مریم فروزان کیا
