Как работает второй закон термодинамики в двигателях внутреннего сгорания?

Второй закон термодинамики накладывает ограничения на максимальную эффективность тепловых машин, в том числе двигателей внутреннего сгорания. lk.99ballov.ru

Суть закона: теплота самопроизвольно, без изменения в окружающих телах, не может перейти от менее нагретого тела к более нагретому. lk.99ballov.ru

Применение в двигателях внутреннего сгорания: при взрывном сгорании топливной смеси выделяется значительное количество теплоты в виде раскалённых и расширяющихся продуктов сгорания, давление которых толкает поршень вниз. elementy.ru В идеальном мире можно было бы достичь КПД использования выделившейся тепловой энергии на уровне 100%, полностью переведя её в механическую работу поршня. elementy.ru

Однако в реальном мире такой идеальный двигатель собрать невозможно. elementy.ru Несколько причин:

• Нагрев стенок цилиндра. elementy.ru В результате горения рабочей смеси стенки цилиндра неизбежно нагреваются, часть теплоты теряется вхолостую и отводится через систему охлаждения в окружающую среду. elementy.ru
• Преодоление силы трения. elementy.ru Часть работы уходит на преодоление силы трения, в результате чего нагреваются стенки цилиндров — ещё одна тепловая потеря. elementy.ru
• Возвращение цилиндра к исходной точке сжатия. elementy.ru Это также работа по преодолению трения с выделением теплоты, затраченная вхолостую. elementy.ru

В итоге самые совершенные тепловые двигатели работают с КПД не более 50%. elementy.ru