Karno dövrü - bütün daxili yanma mühərriklərinin dizaynı və istismarının nəzəri əsasları

Karno dövrü - bütün daxili yanma mühərriklərinin dizaynı və istismarının nəzəri əsasları
Karno dövrü - bütün daxili yanma mühərriklərinin dizaynı və istismarının nəzəri əsasları
Anonim

Bütün siklik termodinamik proseslər arasında Karno dövrü xüsusi nəzəri əhəmiyyətə və praktiki tətbiqə malikdir. Tez-tez onu misilsiz, böyük, ideal və s. adlandırırlar. Çoxları üçün bu, ümumiyyətlə, sirli və anlaşılmaz bir şey kimi görünür. Lakin bütün vurğular düzgün yerləşdirilərsə, fransız alimi və mühəndisi Sadi Karno tərəfindən kəşf edilən bu ixtiranın bütün sadəliyi, dahiliyi və gözəlliyi dərhal üzə çıxacaq. Və məlum olacaq ki, onun təklif etdiyi prosesdə fövqəltəbii heç nə yoxdur, ancaq təbiətin bəzi qanunlarından ən səmərəli istifadə edilir.

Carnot dövrü
Carnot dövrü

Bəs məşhur və sirli Carnot dövrü əslində nədir? Bu, termodinamik sistemin sabit və sabit temperatur dəyərlərinə malik bir cüt termostatik çən ilə termal təmasda olmasına əsaslanan kvazistatik proses kimi müəyyən edilə bilər. Haradabirincinin (qızdırıcının) temperaturunun ikincinin (soyuducunun) temperaturunu üstələdiyi güman edilir. Carnot dövrü əvvəlcə müəyyən bir istilik dəyərinə malik olan termodinamik sistemin qızdırıcı ilə təmasda olmasından ibarətdir. Sonra təzyiqin sonsuz yavaş azalması ilə, qızdırıcıdan istiliyin alınması və xarici təzyiqə müqavimətlə müşayiət olunan kvazistatik genişlənmə baş verir.

Carnot dövrünün səmərəliliyi
Carnot dövrünün səmərəliliyi

Bundan sonra sistem təcrid olunur ki, bu da onun temperaturu soyuducunun temperaturuna çatana qədər onda yenidən kvazistatik adiabatik genişlənməyə səbəb olur. Bu tip genişlənmə ilə xarici təzyiqə qarşı müəyyən bir müqavimət işi də termodinamik sistem tərəfindən həyata keçirilir. Bu vəziyyətdə sistem soyuducu ilə təmasda olur və təzyiqi davamlı olaraq artıraraq müəyyən bir nöqtəyə qədər sıxılır və nəticədə qızdırıcıdan götürülmüş istilik enerjisini tam olaraq ikinci rezervuara ötürür. Carnot dövrü heç bir istilik itkisi ilə müşayiət olunmaması ilə unikaldır. Nəzəri olaraq belə bir sxemi əbədi hərəkət maşını adlandırmaq olar. Bunun səbəbi, Carnot dövrünün istilik səmərəliliyi, yalnız çən cütünün temperaturlarından asılı olaraq, həmişə mümkün olan ən yüksək olacaqdır. Bununla belə, hələ heç kim istilik səmərəliliyi Sadi Carnotun tsiklik prosesinin icazə verdiyinin otuz faizini keçəcək bir maşın yaratmağa müvəffəq olmayıb.

Əks Carnot dövrü
Əks Carnot dövrü

Və bu proses ona görə ideal adlanıristiliyi faydalı işə çevirə bilən digər dövrlərdən qat-qat yaxşıdır. Digər tərəfdən, izotermik proseslərin təşkili və aparılması çətinlikləri səbəbindən onun real mühərriklərdə tətbiqi olduqca çətindir. Maksimum istilik ötürmə səmərəliliyi üçün belə bir maşın xarici mühitdən tamamilə təcrid olunmalıdır, əslində bu, demək olar ki, mümkün deyil.

Tərs Carnot dövrü istilik nasosunun işləmə prinsipinin əsasını təşkil edir, soyuducudan fərqli olaraq hansısa isti obyektə, məsələn, istilik sisteminə mümkün qədər çox enerji verməlidir. İstiliyin bir hissəsi daha aşağı temperatura malik olan mühitdən götürülür, tələb olunan enerjinin qalan hissəsi kompressor kimi mexaniki işlərin icrası zamanı buraxılır.

Tövsiyə: