|
|
Как известно из физики, если
движущееся тело преодолевает сопротивление своему движению, значит оно
совершает работу. Ив этого следует,' что, например, свободно плывущая по
течению лодка никакой работы не производит, так как при этом она не
преодолевает сопротивления воды своему движению. Но если эту же лодку
заставить двигаться быстрее течения, то необходимо будет затратить работуу так
как при таком движении лодка должна будет преодолевать сопротивление воды.
Причина, заставляющая движущееся тело преодолевать сопротивление, называется
силой. Силу в технике принято измерять в килограммах. Работа определяется как
произведение силы на путь. Если величину пути измерять в метрах, то величину
работы следует измерять в килограммометрах (сокращенно обозначается кгм).
Следовательно, если под действием постоянно действующей силы, равной,
допустим, 6 кг, тело прошло путь длиной 20 м, то совершенная при этом работа равна 6 X 20 = = 120 кгм.
Мощность представляет собой работу, совершенную в единицу
времени. Если за единицу времени принять одну секунду, величина мощности
должна измеряться числом килограммометров работы в. секунду (сокращенно обозначается
кгм/сек).
Если, например, указанная выше работа, равная 120 кгм,
совершается в течение 8 сек., то развиваемая при этом мощность будет
равна — 15 кгм/сек. Очевидно, в этом случае единицей
мощности является 1 кгм/|сек. Мощность машин;, и в частности паровых,
измеряют обычно в лошадиных силах, которые обозначаются через л. с.
Принимают, что 1 л. с. равна 75 кгм/сек. Следовательно, мощность в 15 кгм/сек
соответствует мощности в 15:75 = 0,2 л. с.
Мощность, развиваемая человеком при длительной работе,
равна в среднем 0,1 л. е., хотя при кратковременной работе он может развивать
и гораздо большую мощность. Например, если тяжелоатлет поднимает гирю весом 30 кг на высоту 2,5 м в течение, предположим, 2 сек., то он развивает при этом мощность, равную:
30 2,5 п_ — , 3/ ,5 Л г 2 = 37,5 кгм/сек. или —75~ —0,5 л. с.
Вращая гребные колеса или гребной винт, машина заставляет
пароход двигаться, преодолевая при этом сопротивление воды, а иногда и ветра,
т. е. совершает работу. Выясним, за счет чего же совершается эта работа?
Известно, что паровая машина работает паром. Количество пара поступающего в
машину и выходящего из нее после совершения работы, одинаковы (конечно, за
тот же промежуток времени). Если же измерить температуру свёжего и
отработавшего пара, то окажется, что она уменьшилась. Это уменьшение
температуры можно объяснить только тем, что в мятом паре теплоты содержится
меньше, чем в свежем. Следовательно, совершая в машине работу, пар теряет
часть своей теплоты.
Это указывает на то, что работа паровой машины происходит
за счет содержащейся в паре теплоты. Другими словами, в паровой машине
происходит превращение теплоты (тепловой энергии) в работу.
|