Qarshi muhandislik

O‘rtacha temperatura bosimini hisoblash

Agar issiqlik tashuvchilar temperaturalari to‘g‘ri chiziq bo‘yicha o‘zgarsa u holda o‘rtacha temperatura bosimi temperaturalarning o‘rta arifmetik qiymatlarining ayirmasiga teng bo‘ladi:


t  (t^!  t^!1) / 2  (t^!  t^! ) / 2 (6)
o'rt 1 1 2 2
Biroq ishchi suyuqliklar temperaturasi o‘zgarishi to‘g‘ri chiziqli bo‘lmaydi. Shuning uchun (6) tenglamani temperaturalar uncha katta o‘zgarmagan hollarda qo‘llash mumkin.

^to'rt
kattalikni to‘g‘ri oqim uchun, chiziqli bo‘lmagan o‘zgarishi uchun

aniqlaymiz. Ihtiyoriy olingan A kesimda qaynoq issiqlik tashuvchining temperaturasi t`, sovuq issiqlik tashuvchining temperaturasi t`` bo‘lsin. Ularning farqi quyidagicha bo‘ladi:

t``- t``=  (7)

dF elementar yuzadan uzatilayotgan issiqlik miqdorini quyidagi tenglamadan aniqlaymiz:

dQ=kdF (8)

dQ issiqlik uzatilganda qaynoq issiqlik tashuvchining temperaturasi dt` ga pasayadi, sovuq issiqlik tashuvchining temperaturasi esa dt`` ga ko‘payadi, u holda:

dQ  m₁c_p1dt^  m₂ c_{p 2} dt^
yoki

dt^! = 
dQ ^m1^cp1

va dt^

dQ ^m2^cp 2

(7) tenglamani differentsiallab unga dt` va dt`` larni qiymatini qo‘yamiz va quyidagini hosil qilamiz:

  d
dQ ^m1^cp1
dQ ^m2^cp 2

^{d } 1 1 ^


yoki
dQ  ₁
 _
^{1 } m c m c
^ =n deb belgilaymiz, u holda

^m1^cp1
 ^
m2^cp 2
1 p1
2 p 2 _

dQ= -d/n (9)

dQ ning ifodasini (9) tenglamaga qo‘yamiz:

yoki
-d/n=kdF


-d/=kdFn (10)

Agar n va k kattaliklar o‘zgarmas bo‘lsa, u holda (3.3.5) tenglamani (t ¹ t ^! )  
1 2 1


dan (t ^!1 t ^!! )   gacha va 0 dan F gacha integrallab quyidagini topamiz.
1 2 2
^ 2 ^F
 _ d /   nk _ dF

yoki
₁ 0

bundan
ln₁/₂=nkF

n= (ln₁/₂)/kF (11)

(11) tenglamani integrallaymiz:
Q=( ₁-₂)/n (12)

va unga (12) tenglamadan n ning qiymatini qo‘yamiz.

Q=(₁-₂)/ (ln₁/₂) (13)

(13) tenglamadagi t_urt kattalikni temperaturaning o‘rtacha logarifmik bosimi deb aytiladi.

To‘g‘ri oqimli IAA lar uchun

t_urt= (t₁^
 t₂^
) - (t₁^
 t₂^
) /2.3lg[ (t₁^
 t₂^
) - (t₁^
 t₂^
) ] (14)

Xuddi shunday yo‘l bilan qarshi oqimli IAA lari uchun t_urt aniqlanadi.

t_urt= (t₁^
 t₂^
) - (t₁^
 t₂^ ) /2.3lg[ (t₁^
 t₂^
) - (t₁^
 t₂^ ) ] (15)

Qarshi oqimli IAA larining t_urt kiymati to‘g‘ri oqimli IAA larining t_urt kiymatidan xar doim katta bo‘ladi. Shuning uchun qarshi oqimli IAA lari o‘lchami kichik bo‘ladi. IAA larning tejamliligi uning foydali ish koeffitsenti (F.I.K.) orqali aniqlanadi. F.I.K. sovuq issiqlik tashuvchini isitish uchun sarflangan kaynoq issiqlik tashuvchining issiqlik ulushini ko‘rsatadi.
IAA larining issiqlik balansi odatda quyidagi ko‘rinishda ifodalanadi:
Q₁+Q₂+Q₃=Q_XIS yoki q₁+q₂+q₃=100%
Bu yerda Q_xis–qaynoq issiqlik tashuvchi atrof muhit temperaturasigacha sovutilganda u berishi mumkin bo‘lgan issiqlik mikdori; Q₁ – sovuq suyuqlikni isitish uchun sarflangan issiqlik mikdori; Q₂ –IAA dan chikayotgan qaynoq suyuqlik bilan issiqlik isrofi; Q₃ – atrof muhitga issiqlikni isrof bulishi. Quyidagi

Q₁
^Q хис
q100% 
₁  ,% .

nisbatni IAA ni F.I.K. deyiladi.

2. 
   ISSILIK TASHUVCHILAR VA ULARNING ENERGETIK HISOBI
   

Issiqlik tashuvchilar to‘g‘risida asosiy ma’lumotlar va ularning issiqlik fizikaviy xossalari.

Suv bug‘i zamonaviy issiqlik energetikasining asosiy ish jismidir. Undan ko‘pchilik texnologik jarayonlarda ham foydalaniladi. Shuning uchun ham suv va suv bug‘ining termodinamikaviy xossalarini tekshirish katta ahamiyatga ega.
Jismni suyuq holatidan gaz holatiga o‘tish jarayoni bug‘ hosil bo‘lish deb aytiladi. Suyuqlikning faqat erkin sirtidan va har qanday temperaturada bug‘ hosil bo‘lish jarayoniga bug‘lanish deyiladi. Bug‘lanishning mohiyati shundan iboratki, suyuqlik sirtidagi tezligi yuqori, ya’ni kinetik energiyasi katta bo‘lgan molekulalar qo‘shni molekulalarning tortishish kuchlarini yengib suyuqlikdan atrof muhitga uchib chiqadilar. Bug‘lanish suyuqlikning tabiatiga va temperaturasiga bog‘liqdir. Temperatura ko‘tarilishi bilan bug‘lanish tezligi ortadi. Bug‘lanish jarayonida suyuqlikning temperaturasi kamayadi, chunki suyuqlikdan tezligi yuqori bo‘lgan molekulalarning uchib chiqishi tufayli qolgan molekulalarning o‘rtacha energiyasi pasayadi.
Suyuqlikka issiqlik uzatilganda uning temperaturasi ko‘tarilib bug‘lanish jadallashadi. Suyuqlikning tabiatiga va bosimiga mos temperaturada bug‘lanish suyuqlikning butun hajmi bo‘yicha ro‘y beradi. Natijada jadal ravishda bug‘ pufakchalari idish devorlariga hamda suyuqlik hajmida paydo bo‘ladi va kattalashib suyuqlik sirtiga qalqib chiqib yoriladi. Bunday hodisa qaynash deyiladi. Qaynash suyuqlik sirtidagi bosimga bog‘liq, ya’ni bosim ortsa, qaynash temperaturasi ham ortadi va aksincha. Jismni gaz holatidan suyuq holatiga o‘tishi kondensatsiya deb aytiladi. Kondensatsiya jarayoni bug‘ hosil bo‘lishi kabi o‘zgarmas temperaturada ro‘y beradi. Bug‘ning kondensatsiyalanishi natijasida hosil bo‘lgan suyuqlikka kondensat deyiladi. Qattiq jismni birdaniga bug‘ holatiga o‘tishi sublimatsiya deyiladi. Bug‘ning qattiq holatga o‘tishi esa desublimatsiya deyiladi.
Suyuqlik sirtidan qancha molekula uchib chiqib gaz holatiga o‘tsa va xuddi shuncha molekula kondensatsiyalanib suyuqlik holatiga qaytsa, bunday hodisa to‘yinish holati deb qabul qilingan, ya’ni bug‘ suv bilan muvozanatda bo‘ladi.
Suyuqlik bilan dinamik muvozanatdagi bug‘ to‘yingan bug‘ deyiladi. Suyuqlikning erkin sirti ustidagi bo‘shliqni to‘yintiradigan bug‘ga nam bug‘ deyiladi. To‘yingan nam bug‘da mayda suv tomchilari bo‘ladi. Hosil qilingan nam bug‘ga yana qo‘shimcha issiqlik miqdori uzatilsa, uning tarkibidagi juda mayda suv tomchilari bug‘ holatiga o‘tadi va to‘yingan quruq bug‘ hosil bo‘ladi.
Nam bug‘dagi quruq to‘yingan bug‘ning massaviy ulushiga bug‘ning quruqlik darajasi deyiladi va x harfi bilan belgilanadi. Nam bug‘dagi suyuqlikning massaviy ulushiga namlik darajasi deyiladi va y harfi bilan belgilanadi va y=1-x bo‘lishi tabiiy. To‘yinish temperaturasidagi qaynayotgan suyuqlik uchun x=0, quruq to‘yingan bug‘ uchun esa x=1.
Demak, quruqlik darajasi 0 dan 1 gacha o‘zgarishi mumkin. To‘yingan quruq bug‘ga o‘zgarmas bosimda yana qo‘shimcha issiqlik miqdori uzatilsa, u holda uning temperaturasi ko‘tariladi va u o‘ta qizdirilgan bug‘ holatiga o‘tadi.
O‘ta qizdirilgan bug‘ning temperaturasi va solishtirma hajmi shu bosimdagi quruq to‘yingan bug‘nikidan yuqori bo‘ladi. O‘ta qizdirilgan bug‘ni suyuqlik sirtida olib bo‘lmaydi. O‘ta qizdirilgan bug‘ va quruq to‘yingan bug‘ning shu bosimdagi temperaturalar farqiga qizdirish darajasi deb aytiladi. O‘ta qizdirilgan bug‘ to‘yinmagan bo‘ladi, chunki uning shu bosimdagi solishtirma hajmi quruq to‘yingan bug‘nikidan yuqori, zichligi esa kam bo‘ladi.
O‘ta qizigan bug‘ o‘zining fizikaviy xossalari bo‘yicha gazlarga yaqinlashadi.