Маърузачи: Физика ўқитувчиси Дусмуратов Мансур Байсоатович

Ideal issiqlik mashinalarining F.I.K.
Kvazistatik jarayonning mohiyati shundan iboratki, bu siklda bajarilgan ish termodinamikaning 1-qonuniga ko‘ra maksmal bo‘ladi va siklning samaradorligi η=1 bo‘ladi. Issiqlik dvigatellarida esa η<1 bo‘ladi. Dvigatelda sodir bo‘ladigan protsessni kvastatik sikl bilan almashtirsak, FIKning qiymati maksimal bo‘lish kerak. Dvigatel samaradorligining maksimal qiymati chegarasini birinchi bo‘lib Karno ko‘rsatib berdi (11.7-rasm).
Karno bu siklga izoxorik va izobarik jarayonlarni kiritmadi. Chunki, bu jarayonlarning birida issiqlikning hammasi, ikkinchisida esa bir qismi ichki energiyaga aylanadi. Demak, izotermik va adiabatik jarayonlar Karno siklining tarkibiy qismi bo‘lishi kerak edi. Karno sikli kvazistatik ikkita izotermik va ikkita adiabatik jarayonlardan iborat. Bu jarayonlar aynan rasmda keltirilgan ketma-ketlikda kelsagina, siklning FIK eng yuqori bo‘lar ekan.
Dastlab gazning parametrlari PA, VA, TA bo‘lib, A→B o‘tish jarayonida gaz isitkichdan Q1 issiqlik oladi va AA→B mexanik ish bajaradi. Jarayon izotermik bo‘lgani uchun
bo‘ladi. Sistema B holatni egallaganda uning parametrlari PB, VB, TB qiymatlarni egallaydi, bunda TB=TA =T1=const – isitkichning temperaturasi.
Endi gaz B→C o‘tish jarayonida adiabatik kengayib, parametrlari PC, VC, TC qiymatlarni egallaydi. Bunda bajarilgan ish AB→C =UB-UC=UA-UC bo‘ladi.
Keyingi C→D o‘tish izotermik siqilish bo‘lib, gaz parametrlari yangi PD, VD, TD qiymatlarni egallaydi, bunda TD=TC =T2=const – sovitkichning temperaturasi.
11.7-rasm
Temperatura o‘zgarmas bo‘lganidan tashqi kuchning bajargan AC→D ishi hisobiga ishchi jism sovitkichga Q2 issiqlik uzatadi. Bu o‘tishda bajarilgan ish quyidagicha bo‘ladi:
Nihoyat, oxirgi D→A o‘tish adiabatik siqilish bo‘lib, gaz dastlabki PA, VA, TA holatga qaytadi. Bunda bajarilgan ish
AD→A =UD-UA=UC-UA =- AB→C
ga teng bo‘ladi.
Bitta siklning to‘liq ishi
Afoy=AA→B+AB→C+AC→D+AD→A= AA→B+ AC→D=Q1-Q2
bo‘ladi.
Isitkichdan olingan Q1 issiqlikning Afoy qismi foydali (mexanik) ishga aylanayotganidan Karno siklining FIKni topish mumkin.
Ikkinchi tomondan, B→C va D→A o‘tish jarayonlariga Puasson tenglamasini tatbiq qilsak quyidagilarga ega bo‘lamiz:
B→C o‘tishda
D→A o‘tishda
Bu yerda TB=TA=T1 va TD=TC=T2 ekanligini e’tiborga olsak
B→C o‘tishda
D→A o‘tishda
bo‘ladi. bu o‘tishlardagi tenglamalarni bir-biriga ko‘paytirsak
yoki
ekanligi kelib chiqadi. Bundan Karno siklining FIKni topamiz.
Real issiqlik mashinasining FIK har doim Karno hisoblab topgan ideal issiqlik mashinasining FIKdan kichik bo‘ladi. Shuningdek, Karno issiqlik mashinalarining FIKni hech qachon 62% dan oshirib bo‘lmasligini ham isbotlab bergan.