محرك حراري

المحرك الحراري هو جهاز نظري أو عملي يقوم بتحويل الطاقة الحرارية إلى شغل ميكانيكي.يسمى الخرج الميكانيكي بالشغل، والطاقة الحرارية المُدخلة بالحرارة.تعمل المحركات الميكانيكية في دورات حرارية خاصة، كما يمكن أن تكون هذه المحركات مفتوحة على الهواء مثلا أو الماء، أو مغلقة (معزولة). (دورة مفتوحة أو مغلقة). في الهندسة والديناميكية الحرارية يقوم المحرك الحراري بتحويل الطاقة الحرارية إلى عمل ميكانيكي عن طريق استغلال التدرج في الحرارة بين مصدر ساخن وحوض بارد (مثل الهواء أو مجرى مائي كالنهر). تنتقل الحرارة من المصدر، مروراً (غاز أو سائل مثل الماء والبخار) في المحرك، إلى الجو الخارجي ذو حرارة منخفضة (إخراج العادم). وأثناء هذه العملية يتحول جزء من الحرارة المكتسبة في النظام إلى شغل عن طريق استغلال خصائص المادة العاملة (عادة ما تكون غازية أو سائلة). في الألة البخارية مثلا يسخن الماء فيتحول إلى بخار ؛ هذا البخار يكون في صهريج قوي بحيث يرتفع فيه ضغط البخار . ويخرج البخار من الصهريج بضغط عال بواسطة أنبوب سميك ويوجه إلى توربين فيدور التوربين ويؤدي شغل (مثل تحريك القطار) . يخرج البخار من عادم الآلة فاقدا جزءا كبيرا من حرارته إلى الجو . الفارق بين درجة حرارة البخار الداخلة ودرجة حرارة البخار الخارجة هي التي تتحول إلى شغل ميكانيكي . وكفاءة العملية لإنتاج شغل ميكانيكي مرتبطة بدرجة الحرارة الداخلة ودرجة الحرارة الخارجة. كذلك بالنسبة إلى آلة احتراق داخلي: فيها يحترق بخار البنزين في مكابس المحرك ويُنتج الضغط العالي لاحتراق البنزين حركة المحرك (هذا هو شغل )ويخرج الغاز العادم إلى درجة حرارة الجو . يفقد الغاز المحترق حرارته في المحرك ويشغله ويخرج وتنخفض درجة حرارته ؛ فارق تلك الحرارتين هي الشغل الذي تؤديه الآلة ؛ مع ضياع جزء من فارق الحرارتين بسبب الاحتكاك في داخل المكابس واحتكاك محاور الحركة.