Tipus d'Energia i Màquines Tèrmiques: Guia Completa
Què és l'energia?
L'energia és la capacitat de generar un treball que pot produir transformacions en els cossos.
Tipus d'energia:
- Energia mecànica
- Energia tèrmica
- Energia química
- Energia nuclear
- Energia radiant
- Energia elèctrica
- Energia magnètica
Màquines Tèrmiques
Les màquines tèrmiques transformen l'energia tèrmica en energia mecànica.
Tipus de combustió:
- Combustió externa: El combustible es crema fora de la màquina, com en la màquina de vapor.
- Combustió interna: El combustible es crema dins la màquina, com en el motor d'un cotxe.
La Màquina de Vapor
La màquina de vapor va ser desenvolupada per James Watt l'any 1769. El seu funcionament es basa en el fet físic que quan es fa bullir aigua, es genera vapor, que ocupa un volum major que l'aigua. Per aquest motiu, el vapor genera una gran pressió, que es pot aprofitar per a realitzar un treball. La màquina de vapor obté la seva energia d'un combustible que es crema i, amb la calor despresa, s'escalfa l'aigua que hi ha en una caldera, de manera que es converteix en vapor a pressió. Aquest vapor arriba a un cilindre on empeny un pistó, que està unit a una roda mitjançant una biela. D'aquesta manera, en moure's el pistó, es fa que la roda giri.
El Motor de 4 Temps
El motor de 4 temps és el que usen la majoria dels cotxes. Utilitza com a combustible els derivats líquids del petroli. La varietat més habitual utilitza una guspira elèctrica com a iniciador de l'explosió. Aquesta guspira és provocada per una bugia. Té dues vàlvules que controlen l'entrada de combustible i la sortida de gasos. Al càrter (part inferior on hi ha la biela i el cigonyal) hi ha d'haver un lubricant (oli) per a evitar que el pistó desgasti el cilindre pel fregament.
Fases del motor de 4 temps:
- Admissió: La vàlvula d'admissió s'obre i deixa entrar la mescla d'aire i combustible. El cilindre baixa, es fa el buit i això ajuda que entri millor la mescla.
- Compressió: La vàlvula d'admissió es tanca i el pistó puja, de manera que la mescla d'aire i combustible es comprimeix.
- Explosió: Quan la mescla està molt comprimida, la bugia provoca una guspira que fa explotar la mescla. L'explosió i l'expansió dels gasos resultants empenyen el pistó cap avall amb força.
- Escapament: S'obre la vàlvula d'escapament. El pistó puja i fa que els gasos surtin de la cambra de combustió.