Pe sector sunt prezentate instrumente și dispozitive folosite pentru măsurarea temperaturilor: termometre, pirometre , manometre etc, cât și o scurtă prezentare a evoluției acestor instrumente.
Efectul termic (denumit și efect Joule-Lenz) este reprezentat de disiparea căldurii într-un conductor traversat de un curent electric. Aceasta se datorează interacțiunii particulelor curentului (de regulă electroni) cu atomii conductorului, interacțiuni prin care primele le cedează ultimilor din energia lor cinetică, contribuind la mărirea agitației termice în masa conductorului.
Echivalentul mecanic al calorie este un concept fizic ce a jucat un rol crucial în formularea legii conservării energiei și în termodinamica secolului al XIX-lea. Această mărime reprezintă raportul dintre lucrul mecanic L și cantitatea de căldură Q echivalentă: și aceasta în cazul când L- lucrul mecanic se exprimă în jouli și Q cantitatea de căldură în calorii. James Prescott Joule a reușit, în 1850, să determine cu mare precizie această valoare. Joule a demonstrat că lucrul mecanic și căldura se pot converti în mod direct dintr-una în cealaltă și astfel a pus bazele formulării primului principiul al termodinamicii.
Profesorul Constantin Miculescu a determinat cu precizie echivalentul mecanic al caloriei, construind un dispozitiv special, a calculat valoarea J ca fiind de 4,184 J/cal. Această valoare este foarte apropiată de valoarea utilizată în prezent, 4,1855 J/cal. Sunt prezente în sector modelele aparatelor: Joule -Lentz și Calorimetrul Constantin Miculescu.
MOTOARE TERMICE
Motor cu ardere externă
Motorul cu abur este un motor cu ardere externă care produce lucru mecanic utilizând energia termică a aburului. Aburul este produs sub presiune într-un generator de abur, prin fierbere, şi se destinde într-un agregat cu cilindri în care presiunea aburului produce lucru mecanic deplasând liniar un piston, mişcare care de cele mai multe ori este transformată în mişcare de rotaţie cu ajutorul unui mecanism bielă-manivelă. Căldura necesară producerii aburului se obţine prin arderea unui combustibil sau prin fisiune nucleară.
Istoria motorului cu aburi începe în secolul I î.Hr. când matematicianul grec Heron din Alexandria a descris eolipila, primul motor cu abur rudimentar. În următoarele secole cele câteva motoare cu abur cunoscute erau, asemenea eolipilei, doar dispozitive experimentale folosite de inventatori pentru a demonstra proprietăţile aburului. O turbină cu abur rudimentară a fost descrisă de Giovanni Branca în anul 1629. Modelele funcționale ale acestor dispozitive se află pe sector.
Primul motor cu abur a fost proiectat în 1698 de Thomas Savery, un inginer englez. Acest motor era conceput să pompeze apa din mine. Primul motor performant a fost construit în 1712 de inginerul Thomas Newcomen, din Cornwall. Acest motor avea un braț mare care pompa apa cu o frecvență de 16 mișcări de du- te-vino pe minut. În 1776, James Watt, un constructor scoțian de mecanisme, a adus îmbunătățiri motorului lui Newcomen. Modele funcționale ale mașinilor cu abur sunt expuse pe sector.
Motorul cu aburi a devenit foarte răspândit, fiind folosit în diferite aplicaţii: în fabrici, în construcţii, în transport (locomotivele cu abur), în transportul marin (motoarele navelor) şi în producerea curentului electric (astăzi o mare parte a energiei electrice este produsă de turbinele cu abur).
Nicolas Cugnot a fost primul care, în 1769, a folosit motorul cu abur la un vehicul. Acest vehicul putea transporta 4 persoane, dar a fost folosit la transportul armamentului greu. Viteza maximă care a fost atinsă cu cest vehicul a fost de 5 km/h. În 1804, Matthew Murray din Leeds inventează o locomotivă cu abur care se deplasa pe șine din lemn.
Locomotiva cu abur este propulsată cu ajutorul forței aburului. În varianta clasică, prin arderea unui combustibil fosil este încălzită apa dintr-un cazan, fiind generat abur care împinge un piston, antrenând un dispozitiv bielă-manivelă conectat la roțile locomotivei.
George Stephenson (1781-1848) considerat inventatorul primei locomotive cu abur, în accepția actuală, realizează în 1814 locomotiva Blücher cu simplă aderență ale cărei prime probe au fost efectuate în acelasi an.
În a doua jumătate a secolului trecut, locomotivele cu abur au fost gradual înlocuite cu tehnologia diesel și mai apoi și cu locomotive electrice datorită eficienței lor relativ reduse și din cauza cheltuielilor mari de exploatare, întreținere și reparații. . Pe sector sunt expuse modele de locomotive cu abur funcționale.
Motorul cu ardere internă
Rolul motorului este acela de a transforma energia chimică a combustibilului în energie cinetică, prin intermediul căreia mașina să se deplaseze. Există două tipuri principale de motoare cu ardere internă, drept urmare funcționarea motorului în 4 timpi cu aprindere prin compresie este puțin diferită față de cea a a unuia cu aprindere prin scânteie, chiar dacă anumite elemente, precum etapele de ardere, sunt în mare parte asemănătoare. Însă pe lângă
tipul de combustibil folosit, există numeroase diferențe între tipurile de motoare existente: de la numărul de timpi efectuați de un piston la felul în care sunt așezați cilindrii.
Motoarele în 2 timpi s-au aflat multă vreme în topul preferințelor datorită costurilor reduse de producție și a faptului că sunt mult mai simple din punctul de vedere al construcției. Principala caracteristică a acestui tip de motor este faptul că un ciclu de funcționare are loc la fiecare rotație a arborelul cotit. Drept urmare, cursa pistonului nu este folosită în mod complet pentru procesele de comprimare sau destindere, ci doar în mod parțial. Motoarele în 2 timpi sunt folosite în continuare pentru motociclete, dar și pentru motoarele de mici dimensiuni sau cele folosite pentru bărci.
Motorul în 4 timpi este cel mai folosit tip de motor din lume în momentul de față, fiind totodată și cel mai dezvoltat din punctul de vedere al eficienței, consumului, dar și al emisiilor poluante. Principala caracteristică a acestui tip de motor este ciclul motor, în care sunt realizate patru curse simple ale pistonului. Primul timp se numește admisie și reprezintă momentul în care cilindrul se umple cu amestecul ce urmează a fi ars. Al doilea timp este compresia, în care amestecul se aprinde cu o scânteie emisă de bujie datorită presiunii foarte mari din piston. Al patrulea timp este asociat cu aprinderea amestecului și transformarea propriu-zisă a energiei chimice în lucru mecanic prin împingerea pistonului. Ultimul timp este asociat cu evacuarea amestecului de gaze arse rezultate în urma etapelor anterioare. Acestea sunt etapele principale ale fiecărui ciclu motor efectuat de către mașina pe care o conduci.
Aplicatii ale motoarelor în serie tip Diesel – 1893, motoare cu păcură folosite cu succes în industrie şi în transporturi, sunt expuse pe sector : locomotiva electrică tip Coco, locomotivă Diesel – machete functionale . Sunt prezente lucrările de diplomă a fostilor elevi ai Școli Comunale de Electricieni și Mecanici, școală înființată de Dimitrie Leonida în anul 1908. Lucrarea de diplomă a elevului Fleacă Ion, din anul 1912- motorul Diesel în patru timpi, ucrarea de diplamă a elevului Dincescu Ioan din anul 1912