|
3.4. Issiqlik mashinalarining sikllari.
Ish bajariladigan siklik jarayonlar turli issiqlik mashinalarida amalga oshiriladi. Ish
issiqlikka aylanadigan aylanma jarayonlar (sikllar) ni amalga oshiruvchi uzluksiz
ishlaydigan tizim issiqlik dvigateli deb ataladi. Holatining o‘zgarishi hisobiga siklda ish
hosil qilinadigan modda ishchi jism deb ataladi.
Issiqlik mashinasidan foydali ish olish uchun quyidagidek shartlarni bajarish lozim:
1. Ishchi jism bo‘lishi lozim. Bu jism orqali issiqlik va ish o‘zaro aylanadi;
2. Kamida turli temperaturali ikki manba-temperaturasi yuqori bo‘lgan isitkich va
temperaturasi past bo‘lgan sovutkich bo‘lishi lozim;
3. Issiqlik mashinasining ishi siklik bo‘lishi, ya’ni ishchi jism bir necha
jarayonlardan so‘ng boshlang‘ich holatiga qaytishi lozim.
3.1-rasmda tasvirlangan issiqlik mashinasining aylanma siklini ko‘rib chiqaylik.
3.1-rasm.
1-a-2
kengayish jarayonida
T
1
temperaturali isitkichdan ishchi jismga
q
1
issiqlik
keltiriladi.
Bu holda
s-1-a-2-d
yuzaga son jihatidan teng bo‘lgan
1
l
foydali ish bajariladi.
TERMODINAMIKANING IKKINCHI QONUNI
Yuldashev X.X.
6
2-v-1
siqish jarayonida ishchi jismdan sovutkichga
q
2
issiqlik uzatiladi.
Bu jarayonda
s-1-v-2-d
yuzaga teng bo‘lgan
l
2
ish (manfiy ish) sarflanadi.
1-a-2
va
2-v-1
jarayonlar uchun termodinamikaning birinchi qonuni tenglamasi
quyidagicha bo‘ladi.
l
q
u
1
1
(3.1)
l
q
u
2
2
(3.2)
Ma’lumki, aylanma siklda ichki energiya o‘zgarmaydi. Yuqoridagi tenglamalarni
qo‘shsak:
q
1
-q
2
=
l
l
l
ц
2
1
(3.3)
hosil bo‘ladi.
Bu yerda
ц
l
-1-a-2-v-1
siklning ishi. Sikldan foydali ish olish uchun
2-v-1
siqish
jarayonida sarflangan ish,
1-a-2
kengayish ishidan kichik bo‘lishi kerak
1
2
l
l
. Bunga
erishish uchun ishchi jismni siqish bilan birgalikda, undan q
2
issiqlikni olish lozim.
Siqish jarayonida ishchi jism sovitilmasa, siqish jarayoni
2-a-1
yo‘l bo‘yicha kechadi va
natijada kengayish ishiga teng bo‘lgan
l
1
ish sarflanadi.
Natijada siklning foydali ishi nolga teng bo‘lib qoladi.
Shunday qilib, issiqlik keltiriladigan va olib ketiladigan
1-a-2-v-1
siklni ketma-ket
takrorlab, davriy ishlaydigan issiqlik mashinasini olish mumkin. Siklning termik foydali
ish koeffitsienti (F.I.K.) deb ataladigan koeffitsient haqidagi yangi tushunchani
kiritamiz. Sikl ishining ish jismiga siklda berilgan issiqlik miqdoriga nisbati siklning
termik F.I.K. deb ataladi. Siklning termik F.I.K.ni
t
bilan belgilab va aytilgan ta’rifga
muvofiq quyidagini hosil qilamiz:
1
2
1
2
1
1
q
q
q
q
q
q
ц
t
(3.4)
Siklning termik F.I.K. bironta siklning takomillashganlik darajasini tavsiflaydi:
termik F.I.K. qanchalik katta bo‘lsa, sikl shunchalik takomillashgan bo‘ladi.
Siklda ish jismiga aynan bir xilda issiqlik miqdori q
1
berilganda
t
si katta bo‘lgan
siklda ko‘p ish
l
ц
bajariladi.
TERMODINAMIKANING IKKINCHI QONUNI
Yuldashev X.X.
7
Issiqlik mashinalarining termik F.I.K. har doim 1 (yoki 100%) dan kichik bo‘ladi,
chunki ishchi jismga keltirilgan q
1
issiqlikning barchasi foydali ishga aylanmaydi. Bu
issiqlikning bir qismi (
q
2
) sovutkichga (atrof-muhitga) beriladi.
Yuqoridagini e’tiborga olib, termodinamikaning ikkinchi qonunini yana bir
talqinini berish mumkin: «Issiqlik mashinasi orqali issiqlikni to‘laligicha ishga
aylantirib bo‘lmaydi».
Keltirilgan issiqlikni to‘laligicha ishga aylantiradigan issiqlik dvigatelining
ikkinchi tur abadiy dvigateli deb aytiladi.
Yuqorida (2.4.p) aytib o‘tilganidek, ikkinchi tur abadiy dvigatelining mavjud
bo‘lishi termodinamikaning birinchi qonuniga zid bo‘lmaydi. Biroq bunday
mashinaning bo‘lishi termodinamikaning ikkinchi qonuniga ziddir, chunki keltirilgan
issiqlikning bir qismi sovutkichga berilishi kerak.
Agar siklni siqish chizig‘i kengayish chizig‘idan yuqorida joylashadigan qilib
amalga oshirilsa, bu holda siqish ishi kattaligi jihatidan kengayish ishidan katta
bo‘lganligidan bunday siklni amalga oshirish uchun birorta tashqi manbadan ish
keltirish kerak.
Teskari siklning amalga oshirilishi natijasida issiqlik sovuq manbadan olinib, issiq
manbaga beriladi; agar to‘g‘ri sikldagiga o‘xshab sovuq manbadan olingan issiqlikni q
2
orqali, issiq manbaga beriladigan issiqlikni esa q
1
orqali belgilasak, u holda q
1
=q
2
+
l
bo‘lishi muqarrardir. Teskari siklda issiq manbaga sovuq manbadan olinadigan issiqlik
q
2
bilan siklda keltirilgan ish
l
ga ekvivalent bo‘lgan issiqlikning yig‘indisiga teng
bo‘lgan q
1
issiqlik beriladi. Shunday qilib, teskari siklni amalga oshirish natijasida
sovuq manbaning sovishi sodir bo‘ladi. Teskari sikl sovuqlik mashinasining siklidan
iboratdir.
Teskari siklning takomillashganlik darajasi siklning sovitish koeffitsienti orqali
aniqlanadi.
2
l
q
(3.5)
TERMODINAMIKANING IKKINCHI QONUNI
Yuldashev X.X.
8
Do'stlaringiz bilan baham: |
