Teorija

Siltuma mašīnas - iekārtas, kas cikliskā procesā, patērējot siltuma daudzumu,  pastrādā mehānisku darbu vai, izmantojot ārēja spēka darbu, pārvieto siltuma daudzumu no ķermeņa uz apkārtējo vidi vai citu ķermeni.
  
Pie siltuma mašīnām pieder:
a) siltuma dzinēji - kuros vielas (degvielas) iekšējo enerģiju pārvērš mehāniskajā enerģijā - lietderīgā darbā (iekšdedzes un reaktīvie dzinēji, tvaika mašīnas)
tvaika_dz Asset 1.svg
 
b) dzesēšanas iekārtas - ar kompresoru saspiesta un sašķidrināta gāze, iztvaikojot, patērē dzesējamās kameras siltumu - tādējādi pazeminot kameras temperatūru. Lai cikls atkārtotos, gāzi atkal saspiež, sašķidrina. Kompresora veiktā darba un kondensācijas rezultātā izdalīto siltuma daudzumu atdod apkārtējai videi. (ledusskapji, saldējamās kameras, vitrīnas u. c.
c) siltuma sūkņi - dzesēšanas iekārtu var izmantot siltuma "sūknēšanai" no apkārtējā gaisa, zemes virskārtas slāņiem vai ūdenskrātuvēm uz apsildāmo telpu.
Siltuma_SuknisAsset 1.svg
  
Katrai siltuma mašīnai ir trīs galvenās sastāvdaļas:
a) sildītājs - iekārta, kas piegādā siltuma daudzumu Q1 darba vielai,
b) darba viela - gāze, tvaiks, kas saņemot siltuma daudzumu Q1, izplešas un veic darbu \(A\),
c) dzesētājs - lai siltuma mašīnu atgrieztu cikla sākumā ar mazāku enerģijas patēriņu, darba viela ir jāatdzesē, no tās aizvadot siltuma daudzumu Q2.
 
Siltuma dzinēju veikto darbu \(A\) no enerģētiskā viedokļa varam atrast kā starpību starp sildītāja atdoto siltuma daudzumu Q1 un dzesētāja saņemto siltuma daudzumu Q2:
 
Silt_AQ1Q2 Asset 1.svg
 
Dzesēšanas iekārtās darba viela no saldējamās kameras saņem siltuma daudzumu Q2. Kompresors saspiežot gāzi veic darbu \(A\). Saspiežot gāzi, tā, kondensējoties, apkārtējai videi atdod siltuma daudzumu Q1, kurš ir vienāds ar no saldējamās kameras saņemtā siltuma daudzuma Q2 summu ar kompresora padarīto darbu \(A\).
PIC-548.svg
 
Līdzīgi ir ar siltuma sūkņiem - darba viela no ārienes saņem siltuma daudzumu Q2. Kompresors saspiežot gāzi veic darbu \(A\). Saspiežot gāzi, tā kondensējoties apsildāmai telpai atdod siltuma daudzumu Q1, kurš ir vienāds ar no ārienes saņemto siltuma daudzuma Q2 summu ar kompresora padarīto darbu \(A\).
Dzes_iek2 Asset 1_Asset 3.svg
 
Atsauce:
P. Puķītis Fizika 11. klasei, Zvaigzne ABC, 2011., 34. lpp.
https://www.fizmix.lv/fiztemas/siltums-un-darbs-9/siltuma-masina