熱力学

自動車のエンジンは、内燃機関といわれ熱の流れ、熱の仕事への転換をなどを扱う熱力学では、熱機関の一つであると言えます。熱機関とは、その系列に流れ込む熱量は、システム内部のエネルギーの増加分と、放出される運動量つまり仕事の和に等しいという法則に基づいた機械といえます。
熱エネルギーを、物理的なエネルギーや電気エネルギーなどの使用目的にかなったエネルギーに変換して利用するためのものとも言えます。高温の熱源から熱を吸収して、仕事を行い、低温の熱源に、熱を放出する。この工程を繰り返し行って目的の仕事を達成します。
このような循環過程、つまりこの工程のサイクルを繰り返し行うことの出来る装置を熱機関ということが出来るでしょう。このことを車のエンジンに当てはめると、シリンダー内で混合気を爆発燃焼させることで高温の熱源を得て、その膨張するガスの力でピストンを押して仕事をします。最後は燃焼済みのガスを低温の大気中に放出するという工程を繰り返すことで前述の熱機関としての要件を満たしています。
理想的な熱機関としては、高熱源のエネルギーがすべて運動エネルギーに変換されることです。つまり放出される熱エネルギーが0になることですが、経験則上不可能なことが知られています。

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