Карно цикли.
Барча идеал цикллар орасида 1824 йилда француз олими Сади Карно таклиф этган ва унинг номи билан аталган цикл - Карно цикли энг мукаммалидир.
Карно цикли. Карно цикли кайтар циклдир. У туртта процессдан: иккита изотермик ва иккита адиабатик процессдан таркиб топган.
Система (идеал газ) деворлари ва поршени мутлако иссиқлик утказмайдиган цилиндрга жойлаштирилган деб фараз килайлик. Цилиндр туби кандай процесс боришига караб ташки мухитдан термик изоляцияланади ёки дам температураси Т1,
3.2-раcм. Карно циклининг рв- ва Тс- диаграммаларда тасвирланиши
булган Иссиқлик манбаига, дам температураси Т2<Т1 булган совиткичга уланади.
3.2-расмда Карно цикли графикавий тасвирланган. Системанинг бошлангич холати параметрлари р1, в1, Т1 булган а, нукта билан аникланади. Карно циклини хосил килувчи туртала циклни куриб чикамиз.
Биринчи процесс—изотермик кенгайиш. Цилиндрнинг туби иссиқлик манбаи билан термик контактда булади. Система қ1 иссиқлик олади ва аб чизик буйича изотермик кенгаяди, бунда у ташкаридан берилган иссиқлик хисобига иш бажаради. б нуктада иссиқлик манбаи цилиндрдан ажратиб куйилади ва система термик изоляцияланади (цилиндрнинг туби идеал иссиқлик изоляция материали билан копланади).
Иккинчи процесс—адиабатик кенгайиш. Газ ташки мухит билан иссиқлик алмашмай бс чизик буйича кенгаяди, поршень силжийди ва газ узининг ички энергияси хисобига иш бажаради. Бунда температура ва босим пасаяди. Системанинг температураси совиткичнинг температураси Т2 га етгач, поршеннинг харакати с нуктада тухтайди. Шундан кейин цилиндр совиткич билан термик контактга келтирилади ва учинчи процесс бошланади.
Учинчи. процесс—изотермик сикилиш. Поршень дастлабки холатига шунчалик секин кайтадики, газ совиткич температурасида колади. Бунда ташки кучлар газ устидан иш бажаради. Унинг хажми камаяди, температураси узгармай колади, босими эса ортади. д нуктада система термик изоляция килинади.
Туртинчи процесс — адиабатик сикилиш. Ташки кучлар томонидан газнинг сикилиши давом этади, лекин бунда иссиқлик алмашинув булмайди. Газнинг хажми камаяди, температураси ва босими эса ортади. Температура иссиқлик манбаининг Т температураси Т1 га етгач, сикилиш процесси тухтайди ва Карно цикли ёпилади.
Шундай килиб, диаграммада Карно цикли ёпик эгри чизик абсда билан тасвирланади. Бунда шу эгри чизик билан чегараланган юзага сон жихатдан тенг иш Л бажарилади (3.2-расм, а).
Тс-диаграммада (3.2-раcм, б) абсда юза сон жихатдан Карно циклининг фойдали ишига айлантирилган иссиқлик микдорига тенг. Иккала диаграммада юзалар узаро тенг.
Карно циклининг термик ф. и. к. ушбу формуладан аникланади:
бу формуладан куриниб турибдики,
1) Карно цинлининг термик ф.и.к. иш жисмининг хоссаларига боглик эмас, балки, факат абсолют температуралар Т1 ва Т2 нинг кийматлари билан аникланади (Карно теоремаси);
2) Карно циклининг термин ф.и.к, киймати Т1, ортиши ва Т2 га камайиши билан катталашади;
3) Карно циклининг термик ф. и. к. доимо бирдан кичик булади, чунки у Т2к0 ёки ***булгандагина бирга тенг булиши мумким эди, идеал циклда хам бундай температура хосил килиб булмайди.
Карио цикли эталон булиб хизмат килади, реал машнналар яратишда шу эталонга якинлаштиришга харакат килиш лозим.
Карно циклининг термик ф. и. к. ни ошириш учун иссиқлик манбаи билан совиткич орасидаги температуралар фаркини иложи борича катталаштириш керак. Реал шароитларда шу максадда иш жисмининг температураси процесснинг бошланишида оширилади ва процесснинг охирида камайтирилади.
Реал иссиқлик двигателининг ф. и, к. киймати шу температуралар чагарасида содир буладиган Карно циклининг ф. и. к. га канчалик якин булса, бу двигатель шунчалик такомиллашган булади
Мисол. Ихтиёрий циклда жисмга 2500 ж иссиқлик берилди ва бунда 780 Ж фойдали иш олинди. Циклнинг термик ф. и. к. ни аникланг:
Демак, иш жисмига берилган иссиқликнинг 31.2 проценти фойдали ишга айланган. колган 68,8% иссиқлик совиткичга берилган.
Do'stlaringiz bilan baham: |