Lexikón energie RP - trenie, trenie
Definícia: proces, pri ktorom sa mechanická energia mení na teplo
Originálna tvorba: 25. 09. 2014; posledná zmena: 14.03.2020
Trecie sily vznikajú napríklad vtedy, keď sa pevné telesá pohybujú proti sebe kontaktom na svojich povrchoch alebo keď je pevné teleso ťahané vzduchom alebo vodou. Trenie nastáva aj pri pohybe plynov alebo kvapalín potrubím. Trecie sily bránia makroskopickému pohybu telies, čím sa mechanická energia mení na teplo. Je to príklad rozptýlenia.
Tá časť vedy a techniky, ktorá sa zaoberá trecími javmi, sa nazýva tribológia.
Rôzne typy trenia
V závislosti od situácie existujú rôzne typy trenia, napríklad nasledujúce:
- Trenie tuhého telesa (Coulombovo trenie) nastáva, keď sa tuhé telesá trú priamo o seba.
- Trenie kvapaliny sa používa, keď dôjde k stratám energie v kvapaline, napr. B. film mazacieho oleja.
- Zmiešané trenie sa môže vyskytnúť aj v ložiskách mazaných olejom alebo tukom, najmä pri nízkych otáčkach. H. kombinácia trenia pevného telesa (kontaktom s pevnými časťami) a trenia kvapaliny. Pri vyšších rýchlostiach podiel tuhého trenia zmizne, ale trenie kvapaliny bude silnejšie.
- K treniu adhéznej vrstvy dochádza, keď je medzi tuhými trecími telesami vrstva tuhého maziva.
- Statickým trením sa rozumejú trecie sily, ktoré vznikajú, pokiaľ nedochádza k relatívnemu pohybu medzi trecími telesami. Napríklad kvôli uvedeniu kĺzača do pohybu je potrebné prekonať vyššie statické trenie, zatiaľ čo nižšie klzné trenie nastáva, keď je pohyb už na danom mieste.
Straty energie trením
V súvislosti s energiou sú trecie procesy často nežiaduce, pretože premieňajú vysoko kvalitnú formu energie (čistá exergia) na formu energie s nižšou hodnotou (menej využiteľnú). Čím silnejšie sú trecie sily z. B. v idúcom vozidle, tým viac energie na pohon musí motor nepretržite dodávať, aby sa udržala rýchlosť vozidla. Aj keď sa výsledné trecie teplo stále dá použiť, premena vysoko kvalitnej mechanickej energie na teplo zvyčajne vedie k celkovému zvýšeniu spotreby energie.
Minimalizácia trecích síl
Z uvedených dôvodov sa človek snaží dosiahnuť, aby trecie sily boli čo najslabšie. Na tento účel sa používajú napríklad mazivá (ako mazací olej alebo mazací tuk), ktoré znižujú trenie v motoroch, prevodoch a ložiskách tvorením tenkého mazacieho filmu. Mazivo by malo mať dostatočne vysokú viskozitu (viskozitu), aby bolo možné vytvoriť koherentný mazací film; viskozita by však tiež nemala byť príliš vysoká, aby sa trenie kvapaliny stalo príliš silným.
Jedným z problémov spaľovacích motorov je, že viskozita mazacieho oleja prudko klesá so zvyšujúcou sa teplotou, a preto sú optimálne podmienky možné iba v malom teplotnom rozmedzí; predovšetkým viskozita oleja je okamžite po studenom štarte podstatne vyššia, ako je potrebné, čo je jedným z dôvodov zvýšenej spotreby paliva. (Aj pri teplote oleja 20 ° C môžu byť trecie straty v motore dvakrát vyššie ako pri prevádzkovej teplote 90 ° C.) Minimálne moderné mazacie oleje (najmä niektoré syntetické oleje) majú zníženú teplotnú závislosť od viskozity, čo tento problém znižuje.
Ťah vozidiel, t.j. H. Trenie vonkajšieho vzduchu v pohybujúcich sa vozidlách je možné znížiť minimalizáciou plochy prierezu a tiež optimalizáciou koeficientu odporu (koeficient odporu). Posledná uvedená hodnota závisí od geometrického tvaru vonkajšieho plášťa vozidla.
Podobne, keď sa loď pohybuje, trenie sa zníži, ak sa minimalizuje jej posun (určený jej celkovou hmotnosťou) a optimalizuje sa tvar trupu lode.
Závislosť od rýchlosti
V závislosti od podmienok môže sila trenia závisieť viac-menej od rýchlosti pohybu:
Článok o jazdnom odpore vozidla obsahuje viac podrobností a číselný príklad automobilu.
Cielené použitie trenia
V niektorých prípadoch sa trenie používa cielene, napríklad v brzdách vozidiel. Nevýhodou však je, že kinetická energia pôvodne dodávaná motorom sa premieňa na väčšinou zbytočné teplo, ktoré môže pôsobiť dokonca rušivo (napríklad v dôsledku prehriatia bŕzd). Preto sú výhodnejšie iné spôsoby brzdenia bez použitia trenia. Deje sa to ako súčasť rekuperácie brzdnej energie.
Otázky a komentáre čitateľov
Tu môžete navrhnúť otázky a komentáre na zverejnenie a zodpovedanie. Autor knihy RP-Energie-Lexikon rozhodne o prijatí podľa určitých kritérií. V podstate ide o to, že záležitosť je predmetom širokého záujmu.
Ak tu získate pomoc, možno budete chcieť láskavosť vrátiť darom, ktorým podporíte ďalší rozvoj energetického slovníka.
Ochrana údajov: Nezadávajte sem žiadne osobné údaje. Aj tak by sme ich nezverejnili a čoskoro by sme ich vymazali. Prečítajte si tiež naše pravidlá ochrany osobných údajov.
Ak potrebujete osobnú spätnú väzbu alebo radu od autora, napíšte mu ho e-mailom.
Odoslaním vyjadrujete súhlas so zverejnením svojich záznamov tu v súlade s našimi pravidlami.
Ak sa vám tento web páči, dajte o tom vedieť svojim priateľom a kolegom - napr. B. prostredníctvom sociálnych médií kliknutím sem:
Tieto tlačidlá zdieľania sú nastavené spôsobom, ktorý je priateľský k ochrane údajov!
Kód odkazov na iné webové stránky
Ak chcete umiestniť odkaz na tento článok inde (napr. Na svoje webové stránky, sociálne médiá, diskusné fóra alebo Wikipedia), kód nájdete tu. Takéto odkazy môžu napr. B. byť veľmi užitočné pre slovné vysvetlenia.
Odkaz HTML na tento článok:
S obrázkom ukážky (pozri rámček priamo nad týmto):
Ak si myslíte, že je vhodné umiestniť na Wikipédiu odkaz, napr. B. v časti „== Webové odkazy ==“:
Kvízová otázka
Ak vyberiete odpovede a potom stlačte toto tlačidlo, získate ďalšie vysvetlenia vľavo.