tłok to ruchomy dysk zamknięty w cylindrze, który jest gazoszczelny przez pierścienie tłokowe. Dysk porusza się wewnątrz cylindra, gdy ciecz lub gaz wewnątrz cylindra rozszerza się i kurczy. Tłok pomaga w przekształcaniu energii cieplnej w pracę mechaniczną i odwrotnie. Z tego powodu tłoki są kluczowym elementem silników cieplnych. Tłoki pracują przenosząc siłę wyjściową gazu rozprężającego w cylindrze na wał korbowy, który zapewnia moment obrotowy na koło zamachowe. Taki system jest znany jako silnik tłokowy.
tłok musi przebiegać cyklicznie, aby mógł w sposób ciągły przetwarzać energię cieplną do pracy. Istnieje wiele sposobów na zakończenie tego cyklu. Na przykład:
- wprowadzając ciepło do gazu wewnątrz cylindra, Gaz rozszerzy się, zwiększając objętość w cylindrze i zapewni użyteczną pracę.
- usuwając ciepło z butli, ciśnienie gazu spadnie, umożliwiając łatwiejsze sprężanie.
- wprowadzając pracę do tłoka, tłok skompresuje się z powrotem do stanu początkowego, gotowy do ponownego wykonania cyklu.
ten cykl można zobrazować na rysunku 2 poniżej.
te kroki mogą być wykonywane w różny sposób, a procesy mogą stać się bardzo złożone, jednak jest to prosty przykład tego, jak można wykonać tłok, aby wykonać użyteczną pracę poprzez wprowadzanie ciepła. Wiadomo, że ciepło to nie może być w pełni przekształcone w pracę, w przeciwnym razie Entropia układu zmniejszyłaby się, co jest zabronione przez drugie prawo termodynamiki.
- Wikimedia Commons , dostępne:http://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/7/75/Piston_of_DAT_engine.jpg
- R. D. Knight, „Heat Engines and Refrigerators” in Physics for Scientists and Engineers: a Strategic Approach, 3ND ed. San Francisco, U. S. A.: Pearson Addison-Wesley, 2008, ch.19, sek. 2, s. 530
- adaptacja z fizyki dla naukowców i inżynierów R. Knighta
do dalszej lektury
- silnik cieplny
- silnik tłokowy
- praca
- pierwsze prawo termodynamiki
- lub odkrywanie