Mašīnas, kurās siltuma enerģiju pārvērš mehāniskajā enerģijā, sauc par siltuma dzinējiem. Siltuma dzinējos kurināmā atdotais siltuma daudzums tiek patērēts darba veikšanai.
Kopumā siltuma dzinējs sastāv no trim daļām:
1) sildītāja
2) darba vielas (ūdens tvaiks vai gāze)
3) dzesētāja
Tvaika mašīnas
Tvaika mašīnā darbu veic sakarsēts ūdens tvaiks. Tvaiku iegūst tvaika katlā. Par kurināmo lieto malku, kūdru, akmeņogles, dīzeļdegvielu, mazutu.
Gadu desmitiem cilvēki izmantoja tvaika lokomotīves, kuras darbināja tvaika dzinējs:
Siltuma dzinēja lietderības koeficients (eta) rāda, kāda daļa no saņemtā siltuma daudzuma tiek pārvērsta darbā.
vai , kur
A - veiktais darbs;
Q - no sildītāja saņemtais siltuma daudzums;
- lietderības koeficients.
Tvaika mašīnas lietderības koeficients ir apmēram 15%.
Tvaika mašīnas dzinējs ar trim taktīm:
Tvaika turbīnās tvaiks plūst pa cauruli ar lielu ātrumu un triecas pret turbīnas rata lāpstiņām, iegriežot ratu. Tvaika turbīnas lietderības koeficients ir apmēram 25-40%. Tvaika turbīnas lieto termoelektrostacijās, atomelektrostacijās un kuģos.
Tvaika turbīna termoelektrostacijā:
Tvaika mašīnām ir zems lietderības koeficients, tāpēc mūsdienās visplašāk izmantotais siltuma dzinējs ir iekšdedzes dzinējs. Iekšdedzes dzinējos šķidrais kurināmais vai gāze sadeg cilindrā, kurā tiek veikts darbs (pārbīdīts virzulis).
Iekšdedzes dzinējs:
Noskaties video: Lietderības koeficients (Krievu valodā) [5 min]