Переход механической энергии в тепловую сопровождает различные технологические операции и часто связан с непроизводительными потерями. Для того чтобы преобразовать тепловую энергию в полезную работу, необходимо специальное устройство – тепловой двигатель.
2.2. Эволюция теплового двигателя
Тепловой двигатель придумали потому, что для развития и усложнения деятельности человека, для продвижения по пути цивилизации и прогресса человечеству понадобился универсальный привод для различных механизмов, который бы не зависел от местных условий, в отличие от, например, водяного колеса, которое привязано к своему водному источнику.
Свою роль сыграло и то обстоятельство, что топливо как источник тепловой энергии имело самую высокую энергоемкость по сравнению с другими источниками, известными людям в то давнее время.
Практически еще до новой эры люди знали об упругих свойствах пара, полученного при кипячении воды в закрытом объеме. Ведь уже знакомый вам эолипил Герона (см. рис. 1.3), пока еще игрушка, а не двигатель, использовал упругие свойства пара и реактивную силу паровой струи. Правда, знания о свойствах водяного пара не отличались точностью: еще в XVIII веке многие ученые считали пар воздухом, выделяющимся из воды при ее нагревании.
Первые шаги в направлении создания теплового двигателя были сделаны французом Дени Папеном, получившим хорошее образование на медицинском факультете Сорбонны и даже открывшим в Париже медицинскую практику. Вскоре, однако, он познакомился с голландским физиком Христианом Гюйгенсом и вместе с ним занялся физическими исследованиями. В 1675 г. он переселился в Лондон и стал работать вместе с Робертом Бойлем (помните закон Бойля – Мариотта?) над вопросами, касающимися давления воздуха. В результате в 1680 г. он предложил конструкцию котла для получения пара более высокого давления и, следовательно, более высокой температуры. Котел состоял из топки и собственно котла. В конструкции котла применен рычажный предохранительный клапан, состоящий из самого клапана, рычага и груза. Сегодня это устройство носит название автоклава и в усовершенствованном виде успешно применяется в технике.
Конец ознакомительного фрагмента.
Текст предоставлен ООО «ЛитРес».
Прочитайте эту книгу целиком, купив полную легальную версию на ЛитРес.
Безопасно оплатить книгу можно банковской картой Visa, MasterCard, Maestro, со счета мобильного телефона, с платежного терминала, в салоне МТС или Связной, через PayPal, WebMoney, Яндекс.Деньги, QIWI Кошелек, бонусными картами или другим удобным Вам способом.