Енергията не се създава или унищожава Tecmovia
The Първи закон на термодинамиката, което потвърждава, че енергията не може да бъде създадена или унищожена, въпреки че може да се трансформира от една форма в друга, е вероятно най-твърдият и универсален от природните закони, открити досега. Въпреки това той е и един от най-лошо тълкуваните закони, пораждащ множество погрешни идеи и недоразумения, именно защото се приема по номинал, без да се стига малко по-далеч.
От само себе си се разбира, че принципът е напълно валиден. Целта на тази статия не е нищо друго освен да опита свържете го с енергийната ефективност на съвременните двигатели и двигатели, разбиране малко по-добре какво се случва с енергията по време на нейното функциониране и защо в действителност енергията се „унищожава“ в тях като използваема енергия, за да стане неизползваема енергия поради по-малко известния и по-лошо тълкуван втори принцип на термодинамиката.
Първи закон на термодинамиката
Първият закон на термодинамиката, понякога наричан принцип на запазване на енергията, Дойде да се каже, че първоначалната и крайната енергия в изолирана система са равни по количество, въпреки че могат да бъдат различни по своя формат. Въпросът е в това няма създаване или унищожаване на енергия, но различни процеси на трансформация на постоянно общо количество.
Приемайки буквално този принцип, някой може да си помисли, че енергията, използвана за движение на кола, може да бъде използва се отново и отново със съответните средства за оползотворяване и повторна употреба, така че само въпрос на време и технологии би могло да се случи и автомобилите никога да не се налага да зареждат с гориво. Нищо не е по-далеч от реалността.
Енергийната ефективност на съвременния дизелов двигател е не повече от 40%. Това означава, че от химическата енергия, съдържаща се в дизела, който влиза в горивните камери, само 40 части на всеки сто те се трансформират в движение които могат да се използват за захранване на автомобила. Остатъка се губи като топлина през изпускателната тръба, през охладителната верига и чрез топлопроводимостта на блока на двигателя и всички елементи, участващи в процеса. Цялата тази топлина се оказва в атмосферата, все по-разпръсната с всяка изминала секунда.
Следващият въпрос би бил: защо 40%, а не 100% използване? Кога технологията ще достигне по-високи нива?Кога можем да се възползваме от цялата тази топлина, за да я преобразуваме също в движение?
Отговорът е никога. Да видим защо.
Втори принцип на термодинамиката
Вторият закон на термодинамиката гласи, че „няма устройство, което, работещо в цикли, да абсорбира топлината от един източник и да я преобразува изцяло в работа“. Това е, непременно и неизбежно ще загубим известно количество енергия по пътя. Тази загубена енергия не е унищожена, но е трансформирана в разпръсната и безполезна форма, която не би могла да допринесе за по-нататъшното движение на автомобила, поне не изцяло. Важно е да се подчертае, че тази невъзможност не е ограничение на технологията, а универсален и ненарушим физически закон.
Разбира се, има много технологии, за да се опитате да се възползвате, доколкото е възможно, от тази загубена енергия, но ключът тук е "доколкото е възможно". Без да продължава повече, BMW е натрапчиво фокусиран върху повторното използване на топлинната енергия на своите двигатели в много от последните си проекти: генериране на електрическа енергия от топлината на изпускателната тръба, капсулиране на двигателя, за да достигне оптималната температура по-бързо ... но те винаги представляват частични подобрения, използването никога не може да бъде пълно.