Issiqlik mashinalari va ularning f I. k

Karni sikli
Termodinamikaning ikkinchi bosh qonuni 1824 yilda S. Karno tomonidan ochilgan va Karno sikli bilan boglangan. Shunga kora, bu sikl amaliy hamda tarixiy ahamiyatga egadir. Karno siklida, oz ozicha bormaydigan jarayonlarning borishi uchun ularni oz ozicha boruvchi jarayon bilan qoshib birgalikda olib borish kerakligi yaqqol korsatilgan. Karno siklida, oz ozicha bormaydigan issiqlikni ishga aylanish jarayoni oz ozicha boruvchi jarayonni issiqlikning issiq jismdan sovuq jismga oz ozicha otish jarayoni bilan qoshib birgalikda olib borganda amalga oshishi mumkinligi korsatilgan. Shu bilan birga texnikada amaliy ahamiyatga ega bolgan foydali ish koeffitsienti (() ning nimalarga bogliqligi va uni oshirish usullari korsatilgan.
Karno sikli Т1 – temperaturali issiqlik manbai va Т2 – temperaturali sovutkich rezervuaridan iborat. Ular juda katta hajmda bo’lib, isitgichdan issiqlik olinganda va sovutgichga issiqlik berilganda, ularning temperaturasi deyarli o’zgarmaydi. Hamma jarayonlar kvazistatik muvozanat holatidan cheksiz kichik farq qiladigan holatda bosqichlab olib boriladi. Bular esa hamma jarayonni termodinamik qaytar ravishda olib borishni tamin qiladi. Karno sikli aylanma jarayon bolib, jarayondan song sistema va tashqi muhit ozining oldingi holatiga qaytadi. Ikki rezervuar ortasida ishchi jism ideal gaz ornatilgan, gaz kengaygan qislganda porshen ideal holatda harakat qiladi. Karno sikli V.2 rasmda tasvirlangan.
.
V. 2 rasm. Karno sikli.
Karno siklida ish bajarish siklik, ya‘ni aylanma jarayon natijasida amalga oshiriladi. Bu sikl birin – ketin boradigan to’rta qaytar jarayondan iborat:
а) gazning izotermik kengayishi – АВ izotermasi;
b) gazning adiabatik kengayib, sovishi – ВС adiabatasi;
v) gazning izotermik siqilishi – СД izotermasi;
d) gazning adiabatik siqilib, isishi – ДК adiabatasi..
Agar bu protsessda: - Т₀ - деб gazning (18.1)-( 18.2) izotermik kengayishidagi temperaturasi. Т₁ - deb gazning (18.3)-( 18.4) izotermik siqilishdagi temperaturalar desa u holda izotermik kengayishda gaz isitgichdan Q₂ issiqlik miqdorini beradi. Demak isitgichning temperaturasini, Т₀ va sovitgichning temperaturasini Т₁ desak, Karno siklini f.i.k bilan xarakterlanadi:
(18.4)
Bu Karnoning to`g`ri sikli ideal issiqlik mashinasidir. Bunday ideal issiqlik mashinasining f.i.k.  faqatgina isitgichning Т₀ -temperaturasi va sovutgichning Т₁ temperaturasi deb aniqlanadi.
Bu siklning o`tishi natijasiga gaz
(18.5)
ishni bajaradi. Bu holda isitgichdan Q<sub>0</sub> issiqlik miqdori olingan va sovitgichga
(18.6)
issiqlik miqdori berilgan bo`ladi. Demak isitgichning temperaturasi Т₀ qanchalik yuqori bo`lsa va sovitkichning temperaturasi Т<sub>1</sub> qancha past bo`lsa F.I.K. shunchalik yuqori bo`ladi. Isitgichdan olingan Q<sub>0</sub> issiqlik miqdorining shancha ko`p qismi ishga aylanadi va shuncha kam Q1 issiqlik miqdori sovitgichga beriladi.
Agar sovitgichning temperaturasi Т₁=0 bo`lsa =1 bo`lishi mumkin. Ammo absolyut О-ni olib bo`lmaydi. Shuning uchun <1 da bo`ladi. Karno to`g`ri siklning (ideal issiqlik mashinasining) ishlash sxemasi quyidagicha:
18.1-rasm
Korno siklning qaytuvchanlikka nisbatan aksincha yo`nalishda amalga oshirish Karno ideal sovuqlik mashinasi bo`ladi. Uning sxemasi quyidagicha:
18.2-rasm


(18.7)
Isitgichga
(18.8)
issiqlik miqdoori beriladi.
Karno aks siklning (ideal sovuqlik mashinasining) ishlash sxemasi 18.2-rasmda keltirilgan. Yuqorida bayon qilingan barcha xulosalarni chiqarishda biz Karno sikli ideal gaz ustida bajarildi, deb faraz qildik. Ammo termodinamikaning ikkinchi bosh qonunidan foydalanib, ixtiyoriy ishlovchi modda ustida bajarilgan qaytuvchan Karno siklning foydalanish koeffitsienti ideal gaz ustida bajarilgan Karno siklning foydali ish koeffitsientiga tengligini ko`rsatish mumkin.