7-MA’RUZA MAVZU:Termodinamikaning 2 - chi qonuni. Karnoning to’g’ri sikli Reja:
1. Termodinamikaning 2-qonunini moxiyati.
2. Issiqlik mashinalari va ularning foydali ish koeffitsenti.
3. Karnoning tugri sikli xakida.
Tayanch iboralar:Termodinamik tizim, foydali ish koeffitsenti, Qaytar va qaytmas jarayonlar. Issiqlik mashinasi, sikllar.
Termodinamikaning 2- qonuni tabiatda sodir bo‘ladigan jarayonlarning amalga oshishi mumkin bo‘lgan yo‘nalishini aniqlaydi va energiya sarflamasdan xech kanday ish bajarib bo’lmasligini, shuning uchun tabiatda abadiy dvigatel yaratib bo’lmasligini tushuntiradi.Termodinamikaning ikkinchi qonunini Plank quyidagicha ta’riflaydi: Issiqlik miqdorini ishga aylantirishdan iborat bo‘lgan davriy jarayon amalga oshmaydi. Issiqlik mashinalari uchun har doim(F.I.K) η<1 bo‘ladi. Termodinamikaning ikkinchi qonunini Klauzius quyidagicha ta’riflaydi: Issiqlik miqdori o‘z – o‘zidan sovuqroq jismdan issiqroq jismga o‘ta olmaydi. Fransuz muhandisi va olimi Sadi Karno 1824 yili o‘zining “Olovning harakatlanuvchi kuchi”- to‘g‘risidagi mulohazalarida termodinamikaning 2-chi qonunining mohiyatini bayon qildi. Xarakatlanuvchi kuchni rivojlantirish uchun gazning xarorati yuqori bo‘lishi kerak. SHu sababli sovitish ham iloji boricha ko‘proq bo‘lishi lozim va yokilg‘ining ichki energiyasining hammasini ishlatishga umid qilmaslik kerak ». YA’ni yuz foiz sarflangan yokilgidan , yuz foiz ish olish mumkin emas .
Izolyasiyalangan sistemada sodir bo‘ladigan barcha jarayonlarni 2 sinfga:
Qaytar jarayonlar; Qaytmas jarayonlarga ajratiladi.
B u jarayonlarni o‘rganish uchun izolyasiyalangan sistemada amalga oshayotgan biror protsess tufayli jism bir holatdan ikkichi holatga o‘tsin, so‘ng yana birinchi holatiga qaytsin. Jismning ikkinchi holatdan birinchi holatga qaytishini huddi 1- holatdan 2- holatga o‘tishidagi kabi holatlar orqali va atrofdagi jismlarda hech qanday o‘zgarish bo‘lmaydigan holda amalga oshsa – qaytar jarayon deyiladi. Jismning boshlang‘ich holatga qaytishi tugallangandan so‘ng, atrofdagi jismlarda yoki jismning o‘zida o ‘zgarish mavjud bo‘lgan holda yuz beradigan bulsa – qaytmas jarayon deb ataladi. Muvozanatli jarayon qaytuvchan jarayon bo‘ladi. Qaytmas jarayon – ishqalanish bilan o‘tadigan jarayonlardir. Har qanday real mexanik jarayon qaytmas jarayondir. Issiqroq jismdan sovuqroq jismga issiliqlik uzatilishi ham qaytmas jarayondir.
Kuyida sikl diagrammasini kurib chikamiz
Jismni bir holatdan 2- holatga o‘tkazib, so‘ng uni boshqa oraliq holatlardan yana dastlabki birinchi holatga qaytish jarayoni – termodinamikada sikl deyiladi.
K
Ikki xil sikl mavjud: 1.To‘g‘ri sikl yoki isitkich mashina sikli; 2.Teskari sikl yoki sovutkich mashina sikli.
V
To‘g‘ri siklda ishchi jism tashqarisidagi temperaturasi yuqoriroq jismdan (isitgichdan) Q1 – issiqlik miqdorini oladi. Bu issiqlik miqdori ta’sirida ishchi jism kengayadi. Teskari siklda ishchi jism tashqaridagi pastroq temperaturali jism (sovutgich)ga Q2- issiqlik miqdoi beradi. Buning natijasida ishchi jism siqiladi.
Sikl davomida bajarilgan foydali ish, ishchi jism isitgichdan olgan va sovutgichga bergan issiqlik miqdorlarining ayirmasiga teng bo‘ladi.
Af=Q1 –Q2 Issiqlik mashinalarining samaradorlik darajasi foydali ish koeffitsienti (F.I.K.) deb ataladigan kattalik bilan aniqlanadi. Bu kattalik fransue injeneri Sadi Karno tomonidan kiritilgan. Bunda η- issiqlik mashinalarining F.I.K.
Isitish mashialariga : bug‘ mashinalari, bug‘ turbinalari, ichki yonuv dvigatellari kiradi.
K arnoning tugri sikli – ikkita izoterma va ikkita adiabatik jarayonlardan iborat.Karnoning tugri sikli ideal issiqlik mashinada amalga oshadi bunda ishchi jism sifatida 1 mol ideal gaz olinib, uning boshlang‘ich parametrlari P1,Vμ1,T1 bo‘lsin. Gazni Izotermik ravishda (T1= const) kengaytirib, isitgichdan gaz Q1 issiqlik miqdorini oladi. Buning natijasida gazning parametrlari P2, , T2 ga o‘zgarib, ishchi jism isitgichdan ajratilib, gaz 2 holatdan 3 holatgacha adiabatik kengaytiriladi. Bunda gaz tashqi muhit bilan issiqlik almashmaydi. Adiabatik kengayish jarayoni tugallanganda gazning parametrlari P3, , T3 bo‘ladi. Shundan so‘ng gaz izotermik ravishda (T2= const) siqiladi. Natijada gaz Izotermik siqilishi jaraenida sovutgichga Q2 issiqlik miqdori beradi. Nihoyat 4- holat parametrlari P ,T4 bo‘lib, gazni adiabatik ravishda siqib, boshlang‘ich holatga
qaytariladi.
Natijada sikl yakunlanadi.
Qisqacha xulosalar: 1.Issiqlik mashinasining foydali ish koeffitsienti (FIK)
2. Real, qaytmaydigan siklning F.I.K.
3.S.Karno: issiklik mashinasining FIK ishchi moddaning turiga bog‘liq bo‘lmasdan isitgich va sovitgich haroratlarning farqiga teng.
Nazorat savollari Qanday jarayonlarga aylanma siklik jarayonlar deyiladi?
