Bug` mashinasi va ichki yonuv dvigateli Bug` mashinasing ishlashi 12-6 rasmda tasvirlangan. Bug` mashinalarining ikkita asosiy turi mavjud bo`lib ularning har biri yadroviy energiya yoki ko`mir, yog` yoki gazning yonishi evaziga isitiladiga bug`da ishlaydi1.
12-6-rasm. Bug` mashinasi.
Samaradorlik Har qanday issiqlik mashinasining samaradorligi e unda bajarilgan ish W bilan yuqori temperaturadagi QY issiqlik miqdori ga nisbati bilan aniqlanadi1.
e =W/QY (12-23 a)
Bu mulohazali izoh. Chunki W unumdorlik ( mashina oladigan), vaholanki QY yoqilgan yonilg`I hisobiga olingan issiqlik. Energiya saqlanish qonunidan QY issiqlik miqdori bajarilgan ish hamda past temperaturada oqadigan QP issiqlik miqdori yig`indisiga teng:
QY=W+QP Bundan W=QE-QP va mashinaning samaradorligi:
e=W/QY=(Qy-QP)/QY (12-23 b)
Samaradorlikka foiz berish uchun 12-23 ni 100 ga ko`paytiramiz. Shunda e samaradorlik 1(yoki 100%) bo’ladi, agar Qp nol bo’lsa yoki bo’lmasa muhitga hech qanday issiqlik chiqarilmagan bo’lsa (biz ko’pincha buni hech qachon ko’rmaymiz)1.
Karno mashinasi Samaradorlikni qanday o’sishini ko’rish uchun Fransuz olimi Sadi Karno (1796-1832) hozirda Karno mashinasi deb ataladigan ideal mashinaning xarakteristikasini tekshirgan. Karno mashinasi haqiqatga asoslanibgina qolmay, u shuningdek nazariy g`oya sifatida termodinamikaing ikkinchi qonunini tushuntirish va rivojlanishida muhim rol o`ynaydi1.
Karno sikli. Issiqlik mashinalari bir siklda ishlaydi va nazariy karno mashiansi uchun ushbu sikl ideal gaz uchun PV diagrammadagi A nuqtadan boshlanadi. (1) Ushbu gaz dastlab izotermik ravishda Qy issiqlik bilan Ty haroratda “ab” grafik bo`ylab kengayadi (2). Keyin ushbu gaz b dan c ga tomon adiabatik ravishda kengayadi.Bunda issiqlik o`zgarmaydi.Biroq harorat Tp ga tushadi. (3) Ushbu gaz so`ngra o`zgarmas Tp temperaturada cd yo`l bo`ylab siqiladi va Qp issiqlik tashqaridan oqadi. (4) Oxir oqibat gaz o`zining dastlabki holatiga qaytishi uchun da yo`nalishda adiabatic siqiladi. Ideallashtirilgan Karno mashinasi bir siklda bajariladigan 4 ta jarayonni o`z ichiga oladi. Ularning ikkitasi adiabatic (Q=0) va yana ikkitasi izotermik (dT=0). Ushbu ideallashtirilgan sikl 12-7-rasmda tasvirlangan.Ushbu jarayonlarning har biri qaytar jarayonlar hisoblanadi. Ushbu jarayonlarning har biri (Porshenga qarama –qarshi ravisgda gazlarning kengayishi davomida ) sekin bajariladi ya`ni mazkur jarayon muvozanat holatlarining turlari hisblanadi va butun jarayon issiqlik almashinishi yoki bajarilgan ishni hisoblashdan o`zgarishsiz teskari ravishda bajarilgan1.
12.7-rasm. Karno sikli. Issiqlik mashinasi siklik jarayonda ishlaydi va ideal gaz uchun Karnot mashinasining sikli PV diagrammadagi “a” ko`rsatkichdan boshlanadi. (1) Birinchi bo`lib QH issiqlik tufayli TH temperaturada Qb bo`ylab gaz izotermik kengayadi. (2) Keyin b dan c gacha adiabatic kengayadi. Bu yerda (2) issiqlik o`zgarmaydi, ammo temperature TL gacha pasayadi.
(3) Gaz o`zgarmas TL temperaturada c-d yo`l bo`ylab siqiladi va QL issiqlik chiqib ketadi. Va nihoyat gaz d-a yo`l bo`ylab adiabatic siqiladi. Va o`zining dastlabki holatiga qaytadi.
Boshqa tomondan real jarayon odatdagidan tezroq sodir bo`ladi hamda gazlarda turbulence bo`ladi va ishqalanish kuzatiladi. Ushbu omillar tufayli haqiqiy jarayon teskari jarayonda aniq bajariladi. Shuningdek turbulence turlicha bo’ladi va ishqalanish uchun ketgan issiqlik rezerve bo’ladi.Shuningdek haqiqiy jarayonlar o’zgarmas bo’ladi. Qy va Qp issiqliklar ko’chiriladigan Karno mashinasining izotermik jarayonlari Ty va Tp o’zgarmas haroratlarda bajarilishni talab etadi.Ushbu tizim Qy va Qp issiqlik miqdorlari ko’chirilganda haroratlari sezilarli o’zgarmaydigan katta ideallashgan issiqlik manbalari bilan kontakda bo’lishi kerak bo’ladi. Karno asosan ideal qaytar mashina uchun Qy va Qp issiqlik miqdorlari ishlatilayotgan Ty va Tp (kelvinlarda) haroratlarga proporsional bo’ladi.