Навоий 2019 й. 1- маъруза кириш." Энергетика қурилмалари " фанининг асосий вазифалари ва предмети. Режа

Термодинамика асосий параметрлари.
Этропия (айланиш, узгариш)термодинамик системанинг холат, функцияси булиб,у С харфи билан белгиланади:


(3.8)
Этропия термодинамик система билан ташки мухитнинг узаро иссиқлик алмашинуви жараёнининг кечиш йуналишини ифодалайди. Термодинамик системанинг ташки мухит билан таъсирлашувининг хусусиятига караб квазистатистик (кайтувчан, мувозанатли) жараёнларда этропия киймати мусбат ва манфий ишорали хамда нолга тенг булиши мумкин, яъни дс>0 - модда иситилаяпти; дс<0 - модда совитилаяпти; дск0 - модда мувозанат холатида. Амалиётда этропиянинг абсолют кийматидан эмас, балки унинг термодинамик жараёнидаги узгаришидангина фойдаланилади, яъни
(3.9)


Энтальпия
Энтальпия - термодинамик системанинг холат функцияси булиб, у и ёки Н харфи билан белгиланади.
Термодинамик система ички энергияси У билан шу система босими Р нинг хажм Вга купайтмасининг йигиндиси этальпия дейилади.
Этальпия энергия улчов бирлиги (Жоуль)да улчанади:
икукрв (3.10)
Этальпия термодинамик системанинг холат функцияси хисобланади, шунинг учун и функция куринишида холат параметрлари оркали ифодалаш мумкин:
икф₁(Р,В); икф₂(В,Т); икф₃(Р,Т)
Хисоблашларда солиштирма этальпия ифодаси дан фойдаланилади ва у СИ улчов бирлигида (Жоульгкг) улчанади. Этальпия термодинамик системанинг холат функцияси булганлиги учун унинг тула дифференциали ди булади. Демак, этальпиянинг узгариши система катнашаётган жараён турига боглик булмасдан, шу системанинг бошлангич ва охирги холатларига боглик булади,яъни
(3.11)
Циклнинг иши.
Маълумки, жисмнинг босими ва хажми билан характерланадиган холати рв-диаграммада нукта билан тасвирланади. Бундай диаграммада жисм холатининг узгариши термодинамикавий процесс эгри чизиги. билан ифодаланади. Жисм бир канча узгаришларга учраб, яна бошлангич холатига кайтиб келадиган кетма-кет катор процесслар айланма процесс, бошкача айтганда цикл дейилади.
Хозирги замон иссиқлик двигателларини хисоблаш иссиқлик механикавий ишга айлантириладиган идеал айланма процессларга, яъни идеал циклларга асосланган. Реал двигателларда содир буладиган хакикий иссиқлик процессларининг мукаммаллигини бахолаш учун идеал циклларни урганиш зарур. Идеал циклларда процесслар кайтар булади. Уларда ишкаланиш булмаслиги ва идеал иссиқлик изоляторлари йуклиги туфайли исрофлар булмайди.
Идеал циклларда системага иссиқлик келтириш процессида иш жисмининг химиявий таркиби узгармайди, деб каралади. Реал циклларда иссиқлик келтириш ёкилгининг ёниш процессида амалга оширилади. Бунда ички ёнув двигателларида ёкилгининг ёниш махсулотлари, буг турбинасида эса юкори босимли буг иш жисми хисобланади.
Идеал циклларда системадан иссиқлик олиб кетилишн процесси бу иссиқликни совитгичга бериш сифатида каралади. Реал циклларда эса системадан иссиқлик олиб кетилиши ишлаб булган газ ёки бугни чикариб юбориш йули билан амалга оширилади.
Идеал циклларда адиабатик сикилиш ва кенгайиш процессларида иш жисми билан ташки мухит орасида иссиқлик алмашинуви булмайди. Реал цикллардаги кенгайиш ва сикилиш процессларида эса иссиқлик алмашинуви булади ва улар адиабатик процессларга тула мос келмаслиги мумкин.
3.1- расмда тасвирланган айланма кайтар процессни куриб чикамиз. Келтирилган Қ, иссиқлик таъсирида жисмнинг холати АмВ чизик буйича узгаради, деб фараз килайлик. Бунда сон жихатдан АмВбаА юзага тенг мусбат иш Л₁, бажарилди. Жисм ташки кучлар таъсирида В нуктадан ВнА чизик буйича узининг дастлабки холатига (А нуктага) кайтади. А нуктада цикл ёпилади. Жисмнинг сикилишига ташки кучларнинг сон жихатдан АнВбаА юзага тенг манфий иши Л₂ сарфланган.
рв-диаграммада айланма процесс чизиги ёпик контур АмВнА дан иборат булиб, унинг юзаси АмВбаА ва АнВбаА юзаларнинг айирмасига тенг.
Фойдали иш олиш учун кенгайиш иши сикилиш ишидан катта булиши керак. Фойдали иш кенгайиш ва сикилиш ишларининг айирмасига тенг:

Маълумки, сикилиш чизиги ВпА кенгайиш чизиги АмВ га нисбатан канчалик пастда жойлашган булса, фойдали иш Л шунчалик катта булади.
Йуналиши соат стрелкасининг йуналишига мос тушадиган, юкорида куриб чикилган айланма цикл тугри цикл дейилади. У барча иссиқлик двигателлари учун умумийдир.
Тескари айланма циклнинг (буни кайтар цикл билан чалкаштириб юбормаслик лозим) йуналиши соат стрелкасининг йуналишига тескари булади. Совигиш машиналари тескари цикл буйича ишлайди.


3.1-расм. Айланма процесснинг
РВ-диаграммада тасвирланиши
Циклнинг термик ф.и.к. иссиқликни механикавий ишга айлантирадиган двигателнинг узлуксиз ишлаши учун жисмга Қ₁ иссиқлик берадиган иссиқлик манбаи ва жисмдан Қ, иссиқлик оладиган совитгич булиши зарур. Шунда ҚкҚ₁-Қ₂ иссиклкни механикавий иш Л га айлантиришга имкон булади. Бунда иссиқликнинг иложи борича куй кисмини ишга айлантиришга харакат килиш лозим.
Термодинамиканинг биринчи конунига мувофик

лекин айланма процессда ички энергия ΔВ нинг купайиши нолга тенг, чунки жисм узининг дастлабки холатига кайтади. Шунинг учун

Иш 1 га айланган иcсикликнинг айланма циклни амалга оширишга сарфланган иссиқлик 0, га нисбати термик фойдали иш коэффициенти (термик ф. и. к.) η_т дейилади:

Циклнинг термик ф.и.к айланма процессда иссиқликдан фойдаланиш даражасини бахолаш учун хизмат килади. Унинг киймати канчалик катта булса, иш жисмига берилган иссиқликнинг шунчалик куп кисми фойдали ишга айланади ва цикл шунчалик мукаммал булади.
Агар АмВбаА эгри чизик буйича ёпик цикл олишнинг иложи булса (3.1-раcм) у холда бундай циклда иссиқлик Қ₂ микдори нолга тенг ва термик ф. и. к. бирга тенг булар эди. Лекин бундай циклни амалга ошириб булмайди, чунки процесс ба чизик буйича абсолют нолга (-273°С) тенг температурада бориши керак эди, двигателларда хакикатда буни амалга ошириб булмайди.
Маълумки, доимо η_т <1.