Тепловые двигатели и экология

К тепловым двигателям относятся паровая машина и паровая турбина, двигатель внутреннего сгорания (бензиновый и дизельный) и реактивные двигатели. В паросиловой установке нагреватель — это котёл, рабочее тело — пар, а холодильник — конденсатор или атмосфера. Четырёхтактный бензиновый двигатель имеет такты: впуск (поступает смесь), сжатие (она нагревается адиабатно), рабочий ход (искра поджигает смесь, газ расширяется и совершает работу) и выпуск (продукты сгорания выбрасываются). В дизеле сжимается только воздух, и он нагревается настолько, что сам воспламеняет топливо; степень сжатия высокая, поэтому КПД дизеля выше, чем у бензинового двигателя (около 35–40% против примерно 25–30%). В реактивном двигателе газ вылетает из сопла с большой скоростью, и по закону сохранения импульса возникает сила тяги. Тепловые двигатели жизненно важны для транспорта, производства электроэнергии и промышленности, но при сжигании топлива образуются CO₂ (парниковый эффект, глобальное потепление), оксиды азота и серы (кислотные дожди), дым и пыль; поэтому важны каталитические фильтры, более качественное топливо, электромобили и возобновляемые источники энергии.