Műszaki hőtan II.

Előszó

1. BEVEZETÉS, ALAPFOGALMAK

A hőtan a fizikának az a fejezete, mely azokkal a természeti jelenségekkel foglalkozik, melyekben a testek hőállapotának, hőfokának jelentős szerepe van. Ezen belül a termodinamika a hőjelenségekkel kapcsolatos energia átalakulások, mindenek előtt hőenergia és a mechanikai energia egymásba való átalakításának kérdéseivel foglalkozik. A műszaki termodinamika a termodinamikai jelenségeket a műszaki alkalmazások szempontjából, az ezek által támasztott igényeknek megfelelő felfogásban és mélységben tárgyalja.
A termodinamika módszereit és elveit a gépészmérnök gőzgépek, gőzturbinák, gőzkazánok, belső égésű motorok, gázturbinák, hütőgépek, energiaigényes technológiák, stb. tervezésénél használja fel. Ennek a tudományágnak, mely tehát elsősorban a hőerőgépekben végbemenő energiaátalakulások általános törvényszerűségeit tárgyalja, jelentőségét leginkább akkor tudjuk felmérni, ha figyelembe vesszük, hogy a világ energiaszükségletének döntő többségét, hőerőgépek és tüzelőberendezések segítségével elégítik ki. Á minden termelési folyamat, valamint a civilizációs fejlődés alapvető feltételét képező energiaszolgáltatás döntően hőenergia bázison áll. Ezért a termodinamikai ismeretek gyakorlati jelentősége rendkívül nagy.
A hőenergia átalakulások ismertetett energetikai jelentőségén túlmenően a hőjelenségek egyéb vonatkozásban is kivételes és igen jelentős szerepet töltenek be a fizikai jelenségek között. Igen régi az a felismerés, hogy például egy magasba emelt és onnan leejtett test kinetikus energiája a talajra felütközve hővé alakul. Ez a folyamat mindenki számára természetesnek tűnik. Ugyanakkor a jelenség megfordítottja, nevezetesen, hogy például a talajból hő áramoljon össze a szóbanforgó testbe és ez ennek hatására a bevezetett hőmennyiség mechanikai egyenértékének megfelelő magasságba emelkedjék, ellenkezik minden eddigi tapasztalattal. Ez utóbbi jelenség sem mint magától végbemenő, sem mint valami uton-módon mesterségesen létrehozott folyamat nem figyelhető meg a természetben. Hasonlóképpen, ha egy tömeget eltolunk egy bizonyos irányban, a mozgás i során a test és a pálya között fellépő súrlódás hatására hő keletkezik. Ha ezt követően ezt az elmozdulást ellenkező irányban hajtjuk végre, tehát az előbb megtett uton visszatoljuk a testet eredeti helyzetébe, az környezetétől nem vesz fel hőt, hanem ellenkezőleg, a folyamat ismét hőtermeléssel jár, és ezt a hőmennyiséget is a környezet veszi át. Vissza