Pistone

Figura 1: Un pistone contenuto all’interno di un cilindro, utilizzato all’interno di un motore a benzina sezionato.

Un pistone è un disco mobile racchiuso in un cilindro che è reso a tenuta di gas da fasce elastiche. Il disco si muove all’interno del cilindro come un liquido o gas all’interno del cilindro si espande e si contrae. Un pistone aiuta nella trasformazione dell’energia termica in lavoro meccanico e viceversa. Per questo motivo, i pistoni sono un componente chiave dei motori termici. I pistoni funzionano trasferendo l’uscita della forza di un gas in espansione nel cilindro a un albero motore, che fornisce la quantità di moto rotazionale a un volano. Tale sistema è noto come motore alternativo.

Un pistone deve seguire un processo ciclico per poter convertire continuamente l’energia termica per funzionare, e ci sono molti modi per completare questo ciclo. Ad esempio:

1. Immettendo calore al gas all’interno del cilindro, il gas si espanderà aumentando il volume nel cilindro e fornirà un lavoro utile.
2. Rimuovendo il calore dal cilindro, la pressione del gas diminuirà, permettendogli di essere compresso più facilmente.
3. Inserendo il lavoro al pistone, il pistone si comprime di nuovo al suo stato iniziale, pronto per eseguire il ciclo ancora una volta.

Questo ciclo può essere visualizzato nella Figura 2 qui sotto.

Figura 2: Un esempio di ciclo a pistone, in cui manipola il calore per eseguire lavori utili.

Questi passaggi possono essere fatti in modo diverso e i processi possono diventare molto complessi, tuttavia questo è un semplice esempio di come un pistone può essere fatto per eseguire un lavoro utile attraverso l’input di calore. È noto che questo calore non può essere trasformato completamente in lavoro, altrimenti l’entropia del sistema diminuirebbe, cosa proibita dalla Seconda legge della termodinamica.

Per Ulteriori letture

• motore termico
• motore Alternativo
• Funziona
• Prima legge della termodinamica
• O esplorare un