Piston

Figura 1: un piston conținut în interiorul unui cilindru, utilizat într-un motor pe benzină secționat.

un piston este un disc în mișcare închis într-un cilindru care este etanșat la gaz prin inele de piston. Discul se deplasează în interiorul cilindrului ca un lichid sau gaz în interiorul cilindrului se extinde și contracte. Un piston ajută la transformarea energiei termice în lucru mecanic și invers. Din acest motiv, pistoanele sunt o componentă cheie a motoarelor termice. Pistoanele funcționează prin transferul forței de ieșire a unui gaz în expansiune în cilindru către un arbore cotit, care asigură un impuls de rotație unui volant. Un astfel de sistem este cunoscut ca un motor cu piston.

un piston trebuie să urmeze un proces ciclic pentru ca acesta să transforme continuu energia termică pentru a funcționa și există multe modalități de a finaliza acest ciclu. De exemplu:

1. prin introducerea căldurii la gazul din interiorul cilindrului, gazul se va extinde crescând volumul în cilindru și va oferi o muncă utilă.
2. prin eliminarea căldurii din cilindru, presiunea gazului va scădea, permițându-i să fie comprimat mai ușor.
3. prin introducerea lucrărilor la piston, pistonul se va comprima înapoi la starea inițială, gata să efectueze din nou ciclul.

acest ciclu poate fi vizualizat în Figura 2 de mai jos.

Figura 2: un exemplu de ciclu de piston, în care manipulează căldura pentru a efectua lucrări utile.

acești pași pot fi făcuți diferit și procesele pot deveni foarte complexe, totuși acesta este un exemplu simplu al modului în care un piston poate fi făcut pentru a efectua lucrări utile prin introducerea căldurii. Se știe că această căldură nu poate fi transformată pe deplin în muncă, altfel entropia sistemului ar scădea, ceea ce este interzis de a doua lege a termodinamicii.

pentru lectură suplimentară

• Motor termic
• motor cu piston
• de lucru
• prima lege a termodinamicii
• sau explora o