Mūsdienās siltuma mašīnas izmanto gan visos lielajos elektroenerģiju ražojošajos kompleksos- termoelektrostacijās,koģenerācijas iekārtās, gan arī transportlīdzekļos, kas pārvietojas uz zemes, gaisā un ūdenī. Siltuma mašīnas ir kopējais nosaukums. Visas tās iedala gan pēc uzbūves, gan pēc tā, kā tām tiek pievadīts siltuma daudzums. Nozīmīgs siltuma mašīnu veids ir siltuma dzinēji. Visos siltuma dzinējos izmanto siltuma mašīnu darbības principu- saņemot no sildītāja siltuma daudzumu pēc iespējas augstākā temperatūrā, dzinējs cikliskā procesā pastrādā darbu un daudz zemākā temperatūrā mazāku siltuma daudzumu atdod dzesētājam.Siltuma dzinēji ir sarežģītas iekārtas.
Par siltuma dzinējiem es vēlētos izvirzīt 3 argumentus :
1)Siltuma dzinēju darbība. Siltuma dzinēji iedalās- siltuma mašīnās, dzēšanas iekārtās un siltuma sūkņos. Visām šīm iekārtām ir kopīga īpašība- šajās iekārtās vielas iekšējā enerģija tiek pārvērsta mehāniskajā enerģijā. Iekšējās enerģijas rezerves zemes garozā un okeānos ir praktiski neizsmeļamas, un izmantojot siltuma dzinējus, šo enerģiju ir iespējams pārvērst mehāniskajā enerģijā. Šī nozare ir ļoti perspektīva, jo nodrošina neizsmeļamus resursus un domāju , ka nākotnē tai gaidāma liela izaugsme. Siltuma dzinējos enerģiju, kas izdalās sadegot kurināmajam saņem gāze vai tvaiks, kurš tiek dēvēts par siltuma dzinēja darba vielu, tālāk darba viela izplešas pārvietojot vizuli vai citus mehānismus un tiek veikts darbs. Tvaika turbīnās un tvaika mašīnās temperatūra tiek sasniegta tvaika katlā, bet iekšdedzes dzinējos tā tiek sasniegta kurināmajam sadegot tieši pašā dzinējā un mēs varam secināt , ka lai dzinējs varētu darboties, tam ir nepieciešamas trīs sastāvdaļas, darba viela (gāze vai tvaiks), sildītājs (enerģijas avots) un dzesētājs (parasti apkārtējā vide). Lai dzinējs pastrādātu darbu dzinēja vizuļu vai turbīnas lāpstiņu abās pusēs, jāpastāv spiedienu starpībai. Šim argumentam es pilnībā piekrītu un secinu ka siltuma dzinējam ir diezgan sarežģīta darbība.
2) Siltuma dzinēju raksturošanai izmanto lietderības koeficentu. Lietderības koeficents rādā, kāda attiecība pastāv starp to siltuma daudzumu, kas tiek pārvērsts mehāniskajā enerģijā, un to siltuma daudzumu, kas tiek saņemts no sildītāja. To apzīmē ar h. Siltuma dzinēja lietderības koeficents ir un , kur T1 – sildītāja absolūtā temperatūra, Q1 – siltuma daudzums, kuru darba viela saņem no sildītāja, T2 – dzesētāja absolūtā temperatūra, Q2 –siltuma daudzums, kuru darba viela atdod apkārtējiem ķermeņiem. Par siltuma dzinēja lietderības koeficentu sauc dzinēja veiktā darba attiecību pret siltuma daudzumu, ko tas saņēmis no sildītāja. Siltuma dzinēju lietderības koeficents ir atkarīgs no sildītāja un dzesētāja temperatūru samērīguma, lietderības koeficents var sasniegt maksimālo vērtību, ja siltuma dzinējā tiek novērsti siltuma zudumi, berzes, siltumvadīšanas un siltumstarošanas dēļ, ja darba viela ir ideāla gāze, un ja siltuma dzinēja darbības cikls ietver izotermisku un adiabātisku ideālās gāzes izplešanos un saraušanos un , jo vairāk siltuma dzinēja lietderības koeficents tuvojas maksimālai vērtībai, jo siltuma dzinējs ir ekonomiskās.
3) Ekoloģiskās problēmas ,kas saistītas ar siltuma dzinējiem. Mūsdienās šī nozare ir ļoti attīstīta un nav videi draudzīga nozare, jo tā ļoti piesārņo vidi. Siltuma dzinēji par dzesētāju izmanto atmosfēru, kurā pēc darba veikšanas nonāk izplūdes gāzes. Līdz ar to, rodas siltumnīcas efekts un daudzviet ozona slāņa caurumi, kuru veidošanos izraisa saldējamās iekārtas, kurās bieži vien tiek izmantots freons, un šīm iekārtām nolietojoties freons izplūst atmosfērā. Lai samazinātu atmosfēras piesārņotību, ko izraisa siltuma mašīnas tiek veikti vairāki pasākumi, piemēram, ievieš dažādas alternatīvas , kas ir mazāk kaitīgas dabai un spēj aizstāt siltuma dzinējus, kā arī vairāl seko līdzi dzinēju tehniskajam stāvoklim, lai no tiem neizplūstu parāk daudz nevēlamas gāzes.
Manuprāt ,siltuma dzinēji ir sarežģītas iekārtas ar kurām darbojoties ir svarīgi nekļūdīties ,jo savādāk tas var novest pie nepatīkamām sekām, tie var ļoti piesārņot apkārtējo vidi, kās apdraud ne tikai dabu, bet arī cilvēku veselību. Manuprāt, cilvēkiem vajadzētu sāk domāt kaut ko lai mazinātu šo siltuma dzinēju slikto ietekmi uz apkārtējo vidi, iespējams , ka tas atrisinātu daudzas ar šo jautājumu par vides piesārņojumu saistītas problēmas.
Izmantotā literatūra : apgādniecības “Lielvārds”- Fizika 11 klasei, www.google.lv ,www.wikipedia.lv. un sava fizikas klade.