Màquines tèrmiques Flashcards
Quan van començar els motors tèrimics i les màquines de vapor?
A la Revolució Industrial
Com són els motors dels cotxes de competició?
Tenen cuatre cilindres i quatre temps i potencia de 160kW(220CV)
Què fan els motors tèrmics?
Són màquines motrius que transformen energia tèrmica del combustible en energia mecànica tot i quepart es perd en calor
Qui va inventar una de les primeres màquines de vapor?
Denis Papin
Qui va enunciar les lleis de la termodinàmica?
Sadi Carnot al 1824
Què són les màquines de combustió externa?
Són aquelles en les que el combustible es crema a fora de la màquina per escalfar aigua fins a convertir-la en vapor i el vapor transforma la seva força en mecànica
Què són les màquines de combustió interna?
Són aquelles en les que el combustible es crema a dina del motor i l’expansió dels gasos es transforma en energia mecànica
Què són els motors rotatius?
Són els que tenen un moviment motriu produit en mecanismes rotatius
Què són els motors alternatius?
Són els que primer es transfereix energia a l’èmbol i després es transforma en moviment rotatiu amb el sistema biela-manovella
Què és el treball?
És l’aplicació d’una o més forces sobre un cos modificant el seu estat que pot ser de repós o de moviment
Quina és la seva fòrmula?
W=F · e
Què és el joule?
És la unitat del treball que és 1 N · 1 m
Què és la energia?
És la capacitat de realitzar un treball
Què és la potència?
És el treball efectuat per unitat de temps (W/t)
A quant equival un quilowatt hora?
A 3,6 · 1000000 J o 3,6 MJ
Què és un cavall de vapor?
ÉS una unitat de mesura de potència que equival a 735,5 W
Què és el rendiment energètic?
És el % d’energia util respecte l’energia d’entrada ja que es perd energia i per tant totes les màquines tenen rendiment inferior al 100%
A quan està el rendiment en màquines tèrmiques?
Entre el 15 i el 40%
A quant està el rendiment dels motors elèctrics?
Entre el 90 i 95%
Com funciona una turbina de vapor rotativa de les centrals tèrmiques per exemple?
Es produeix vapor d’aigua que es mou per un circuit tancat, passa per la turbina i després pel condensador on se li baixa la temperatura i es torna a la caldera amb una bomba
Quines són les turbines més comunes?
Les d’acció i reacció
Com funcionen les turbines acció-reacció?
El vapor fa girar un rodet giratori i és redirigit al següent rodet rotatori i així s’aprofita més l’energia del vapor
Quins tipus de motor hi ha?
Els de 2T i 4T i els que tenen encesa per guspira o cicle de Otto i encesa per compressió o cicle dièsel
Com són els motors de 2T?
Són més simples, més lleugers i més econòmics però tenen rendiment més baix
Com són els motors de 4T?
Poden ser d’encesa per guspira o cicle de Otto, en els que l’espurna per la explosió la provoca la bugia, o poden ser d’encesa per compressio o cicle dièsel, en els que l’explosió es provoca en la fase de compressió amb el pistó
On està la cambra de combustió?
A la part superior del cilindre on entra el combustible i l’aire per la vàlvula d’admissió i els gasos surten per la vàlvula d’escapament
Què provoca la inflamació del combustible?
L’expansió dels gasos que empenyen el pistó fins al punt mort inferior (PMI)
Què fa el pistó?
Transmet el seu desplaçament que comprimeix el combustible i l’aire a la biela que fa girar el cigonyal
Quan s’expulsen els gasos?
Quan l’èmbol arriba al punt mort superior (PMS)
Com s’obren les vàlvules?
Gràcies al sistema de cadenes de l’arbre de lleves
Què és el carter?
És el receptacle d’oli que hi ha a la part inferior del motor
En quines parts es divideix el motor?
En la culata, el bloc motor i el carter
Qui era Otto?
Nikolaus Otto era un enginyer alemany que al 1876 va dissenyar un motor anomenat de cicle d’Otto
Quina diferència hi ha entre el carburador i l’injector?
Que l’injector posa la quantitat exacte de benzina en l’aire de la mescla del motor
Com són els 4T d’un motor?
En el d’admissió s’inserten la benzina i l’aire i l’èmbol els va comprimint fins al PMI on es fa la compressió màxima, després la bugia fa saltar una espurna que inflama el combusitble i fa que el pistó torni al PMS on hi ha l’escapament dels gasos
Com són els motors dièsel?
En aquests motors només es comprimeix l’aire escalfant-lo i llavors s’injecta el combustible que amb l’aire calent provoca una explosió
Què és la cilindrada?
És la característica dels motors que està relacionada amb la potència que pot tenir i el seu consum
Com es calcula el volum d’un cilindre?
pi · r · c (cursa, distància màxima que recorre el pistó)
Com es calcula el volum màxim d’un cilindre?
Sumant el volum del cilindre i el de la cambra de combustió
De què depen la cilindrada?
Del nombre de cilindres (Cilindrada= Volum màx. · nº cilindres)
Com es calcula la relació de compressió?
V màx / V min
Què és el sistema d’alimentació?
És el que fa arribar el combustible als cilindres format per conductes, bomba i l’injector
Què és el sistema d’encesa electrònica?
És el que genera la tensió per a que la bugia generi l’espurna
Què és el sistema de refrigeració?
És el sistema que evacua l’energia tèrmica de les explosions per no sobreescalfar el motor mitjançant un radiador
Què és el sistema de lubrificació?
És el que redueix la fricció entre les peces gràcies a l’oli que té a la culata i al càrter
Què és el sistema d’escapament?
És el circuit que segueixen els gasos per arribar a l’atmosfera
Què és el catalitzador?
És una peça que fa canvis químics en els gasos per reduir la seva toxicitat i així siguin menys contaminants
Què és el sistema de transmissió?
És el que transmet el moviment del motor i la seva potència als mecanismes de tracció del vehicle gràcies a l’embragatge que conecta o desconecta la transmissió a la caixa de canvis
Quines són les màquines de combustió interna?
Les turbines de gas i turboreactors utilitzats en avions
Com és la turbina de gas de cicle obert?
Consisteix en barrejas gas natural amb aire exterior que fa que tinguin gran velocitat per moure la turbina i que tenen alta temperatura
Què fan algunes centrals per aprofitar el gas que surt de les turbines de gas de cicle obert?
Com surten a alta temperatura, els condueixen a una caldera on fan moure una altra turbina que genera més energia
Com són els turboreactors?
Són de 4T, primer entra aire que es comprimeix i va a la cambra de combustió on es barreja amb combustible i es fa una combustió constant i mouen una turbina d’acció-reacció
Quin combustible utilitzen els turboreactors?
El querosè que es congela a -47ºC mentre que el gasoil ho fa a 10ºC
Quins combustibles fòssils hi ha i d’on provenen?
Són el carbó, el petroli i el gas natural que provenen de la fossilització de matèria orgànica
D’on s’obté el carbó?
És el recurs energètic amb més reserves que s’obté a les mines de Xina i EU per exemple
D’on s’obté el petroli?
S’extreu per pous de molta profunditat i després es destila per obtenir benzina, gasoil, fuel i querosè i es transporta per oleoductes i vaixells petroliers
D’on s’obté el gas natural?
De bosses subterrànies amb un procediment similar al petroli i es transporta per gasoductes
Què és el fracking?
És una tècnica molt agressiva amb el subsòl per extreure combustible
Com s’aconsegueixen derivats de petroli?
Destilant-lo a diferents temperatures i afegint additius per evitar l’autodetonació
Què és la capacitat autodetonant?
Es mesura en octants i la gasolina sense plom 95 i 98 fa referència a això
Què expulsen els motors?
CO2, NO2 i SO2
Quin combustible fòssil contamina menys?
El gas natural
Què provoca l’expulsió dels gasos?
L’efecte hivernacle, que provoca escalfament global i canvi climàtic, i pluja àcida
Què fan els polítics per reduir la contaminació?
Sent cimeres mundials intenten acordar reduccions de emissions de gasos, a la UE ja s’han posat mesures com catalitzadors, filtres…
Què és el Prestige?
És un vaixell de transport de petroli que va causar un greu episodi de contaminació a les costesde Galícia al 2002