|
A P*(V2-V1), (5.3)
bo’lganligi uchun termodinamikaning birinchi qonuni bu protsess uchun quyidagicha bo’ladi:
Q U2-U1 P*(V2-V1), (5.4)
Izotermik protsess uchun T const ekanligidan, U1 U2 bo’ladi. Demak sistemaga berilgan issiqlik miqdori gazning kengayish ishi bajarishi uchun sarf bo’ladi:
Q A P*(V2-V1), (5.5)
Mavzuga doir nazariy savol va amaliy topshiriqlar
1.Termodinamikaning 1-qonuni jarayonning roʼy berish yoʼnalishini koʼrsata oladimi?
2.Termodinamikaning 2-qonuni taʼrifini ayting.
3.termodinamika 2-qonunining ahamiyati nimada?
4.Tabiatda issiqlik miqdori toʼlaligicha ishga aylanadigan boʼlishi mumkinmi?
28-mavzu. ADIABATIK JARAYON. ISSIQLIK MASHINASINING FOYDALI ISH KOEFFITSIYENTI. KARNO SIKLI Reja;
1.Karno sikli.
2.Adiabatik jarayon.
3.Issiqlik dvigatellarining FIK.
Karno sikli – navbatma-navbat oʻzaro alma shinib turuvchi ikki izotermik va ikki adiabatik jarayondan iborat qaytar aylanma issiqlik jarayonidir. (6.4-rasm).Karno sikli deb ataladigan ikkita izotermik va ikkita adiabatik jarayonlardan iborat siklni 6.5-rasmda keltirilgan kolenchatli val va shatun o‘rnati lgan porshenli silindr misolida ko‘rib chiqamiz.
1. Silindrdagi porshen eng pastki holatida, gaz hajmi V1 ni tashkil etadi. Silindrni T1 temperaturali isitkichli idishga joylashtirilgan. Boshlang‘ich holatdagi gazning temperaturasi T1, bosimi p1 va hajmi V1 bo‘lsin, ushbu jarayonni 6.4-rasmdagi pV diagrammada gazning boshlang‘ich holatini 1 deb belgilaymiz. T1 temperaturali isitkichdan silindrga Q1 issiqlik miqdori beriladi va gazning isitkgichdan olayotgan issiqlik miqdori hisobiga uning izotermik ravishda hajmi V2 gacha kengayishi amalga oshadi. Nihoyat, gazning ikkinchi holatdagi parametrlari p2, V2, T1 bo‘ladi. Bu holatda gaz A1 ish bajaradi. 6.4-rasmdagi pV diagrammada gazning izotermik kengayishi 1–2 izoterma bilan ko‘rsatilgan.2. Kengayishning ikkinchi adiabatik bosqichida Q1 issiqlik miqdori kamaytirilsa-da, porshen V2 dan V3 gacha kengayadi. Gaz ichki energiyasi hisobiga porshen A2 ish bajariladi, gazning temperaturasi pasayadi.
Gazning izotermik siqilishini amalga oshirish uchun silindr T2 sovutkichga joylashtiriladi va porshen siqiladi, gaz hajmi V3 dan V4 gacha kamaytirila boshlaydi. Bu jarayon izotermik bo‘lishi uchun A ish batamom issiqlikka aylanib, gaz Q2 issiqlik miqdorini sovutkichga uzatadi, 6.5-b rasmdagi pV diagrammada gazning izotermik siqilishi 3–4 izoterma bilan ko‘rsatilgan, gazning bu holatdagi parametrlari p4, V4, T2 bo‘ladi.4. Siklning oxirgi qismida gaz adiabatik siqilib, porshen gaz hajmini
V4 dan V1 gacha kamaytiradi. Bunda bajarilgan ish gaz temperaturasini boshlang‘ich darajasiga ko‘tarish uchun sarfl anadi va sistemaning ichki energiyasi ortadi. 6.5-rasmdagi pV diagrammada gazning adiabatik siqilishi 4–1 adiabata bilan ko‘rsatilgan, gazning bu holatdagi parametrlari p1, V1, T1 bo‘ladi, ya’ni boshlang‘ich holatdagi qiymatini egallaydi.Shunday qilib, ideal gaz o‘zining dastlabki holatiga qaytadi va ichki energiyasini to‘la tiklaydi. Sikl davomida ideal gaz isitkichdan Q1 issiqlik miqdorini oladi va sovitkichga Q2 issiqlik miqdori beradi. . Qaytar jarayon — bu ideallashgan tushunchadir. Masalan, matematik mayatnikning ishqalanishsiz tebranadi deb faraz etsak, bu qaytar jarayonga misol bo’la oladi. Har qanday muvozanatli jarayon qaytuvchan bo’ladi. Misol uchun gaz c1 holatdan s2 holatga o’tishi uchun uni kengaytirsak, so’ng uni yana siqib dastlabki holatga qaytarsak, va uni R, V grafigida tasvirlasak, yopiq egri chiziqni olamiz. Bunday jarayonni aylanma jarayon, ya’ni sikl deyiladi. Sikllar to’g’ri va teskari bo’ladi. To’g’ri siklda kengayish va siqish jarayonlari orasidagi issiqlik miqdorining ayirmasi hisobiga gaz tashqi kuchlarga qarshi ish bajaradi. Bunday siklda ishlaydigan mashinalar issiqlik mashinasideyiladi va ular uchun foydali ish koeffitsienti shunday bo’ladi:
, (7.1)
bu yerda Q1- isitkichdan olingan va Q2— sovutkichga berilgan issiqlik miqdorlari.
Aks holdagi jarayonniteskari sikl deyiladi. Teskari siklda ishlaydigan mashinalari sovutkich mashinalarideyiladi.
Biz ko’rgan jarayonlar termodinamikaning 2-qonuni bilan tavsiflanadi. Termodinamikaning 2-qonuni ta’rifini har xil olimlar turlicha berganlar, lekin ularning fizik ma’nosi bir xildir. Bu qonun ta’rifi:
Do'stlaringiz bilan baham: |
