Carnot dövrü

məhdudiyyətlər

Fizika və termodinamikasında danışdığımızda Carnot dövrü bir Carnot mühərrikində baş verən proseslərin ardıcıllığından bəhs edirik. Yalnız bir neçə geri çevrilə bilən prosesdən ibarət olan ideal bir cihazdır. Bu o deməkdir ki, bu proseslər baş verdikdən sonra ilkin vəziyyət bərpa edilə bilər. Bu tip mühərriklər fizikada ideal bir mühərrik kimi qəbul edilir və qalan motorları planlaşdırmaq üçün istifadə olunur.

Bu yazıda sizə Carnot dövrü və onun əsas xüsusiyyətləri haqqında bilməli olduğunuz hər şeyi izah edəcəyik.

əsas xüsusiyyətləri

Carnot dövrü mərhələsi

Bu tip mühərrikin ideal bir mühərrik kimi qəbul edildiyindən danışırıq. Bu, yerin və ya havanın sürtünməsi və heç bir viskozite səbəbi ilə enerjinin dağılmaması səbəbindəndir. Bütün bu xüsusiyyətlər və ya dezavantajlar hər hansı bir real mühərrikdə ortaya çıxır istilik enerjisini 100% istifadə edilə bilən işə çevirmək mümkün deyil. Bununla birlikdə, Carnot yığını daha yaxşı işləmək və daha sadə bir şəkildə hesablamalar aparmaq üçün bütün bu şərtləri simulyasiya edə bilər.

Bir mühərrik satın aldığımızda bunu iş edə bilən bir maddədən başlayaraq edirik. Məsələn, istifadə olunan əsas maddələr qaz, benzin və ya buxardır. İş edə bilən bu maddələr həm temperaturda, həm də təzyiqdə müxtəlif dəyişikliklərə məruz qaldıqda, həcmində bəzi dəyişikliklər yaradın. Bu şəkildə motora sahib olmaq üçün bir piston silindr içərisində hərəkət etdirilə bilər.

Carnot dövrü nədir?

karnot dövrü

Bu dövr Carnot mühərriki adlanan bir sistem daxilində baş verir. Bu mühərrikdə silindr içərisində olan və pistonla təchiz olunmuş ideal bir qaz var. Piston, fərqli temperaturda olan müxtəlif mənbələrlə təmasda olur. Bu sistemdə aşağıdakı addımlarda görə biləcəyimiz bəzi proseslər var:

  • Cihaza müəyyən miqdarda istilik verilir. Bu istilik miqdarı yüksək temperaturlu istilik anbarından gəlir.
  • Təmin ediləcək bu istilik sayəsində motor iş yerinə yetirir
  • İstinin bir hissəsi istifadə olunur, bir hissəsi israf olur. Tullantılar daha aşağı bir temperaturda olan istilik tankına köçürülür.

Bütün prosesləri gördükdən sonra Carnot dövrünün hansı mərhələlərinin olduğunu görəcəyik. Bu proseslərin təhlili təzyiq və həcm ölçülən bir diaqramdan istifadə edilir. Mühərrikin məqsədi ondan istilik çıxarıb iki nömrəli tankı sərin tutmaq ola bilər. Bu vəziyyətdə bir soyutma maşınından bəhs edəcəyik. Əksinə, məqsəd istiliyi bir nömrəli istilik anbarına ötürməkdirsə, o zaman bir istilik nasosundan danışırıq.

Bir təzyiq və həcm diaqramını təhlil etsək, mühərrikin təzyiqindəki və temperaturundakı dəyişikliklərin müəyyən şərtlər altında göstərildiyini görürük:

  • İstilik sabit olduğu müddətdə. Burada izotermik bir prosesdən danışırıq.
  • İstilik ötürülməsi yoxdur. Burada istilik izolyasiyamız var.

İzotermik proseslərin bir-birinə bağlanması lazımdır və bu, istilik izolyasiyası sayəsində əldə edilir.

Carnot dövrünün mərhələləri

təzyiq və həcm dəyişikliyi

Başlanğıc nöqtəsində qazın müəyyən təzyiq, həcm və temperatur şərtlərinə malik olduğu dövrün istənilən hissəsindən başlaya bilərik. Bu və qaz, başlanğıc şərtlərinə qayıtmasına səbəb olacaq bir sıra proseslərdən keçəcəkdir. Qaz əvvəlki vəziyyətinə qayıtdıqdan sonra başqa bir dövrəyə başlamaq üçün mükəmməl vəziyyətdə idi. Bu şərtlər sonda daxili enerji başlanğıcda daxili enerji ilə eyni olduğu müddətdə verilir. Bu o deməkdir ki, enerji qorunur. Onsuz da enerjinin nə yaradıldığını, nə də məhv edildiyini, yalnız çevrildiyini bilirik.

Carnot dövrünün ilk mərhələsi izotermik genişlənməyə əsaslanır. Bu mərhələdə sistem istilik anbarı 1-dən istilənir və izotermik genişlənməyə məruz qalır. Beləliklə, qazın həcmi artır və təzyiq azalır. Lakin qaz genişləndikdən sonra temperatur sabit qalır, soyuyur. Buna görə də daxili enerjinin zamanla sabit qaldığını bilirik.

İkinci mərhələdə bir adiabatik genişlənmə. Adiabatik, sistemin istilik qazanmadığı və itirmədiyi deməkdir. Qazın yuxarıda göstərildiyi kimi istilik izolyasiyasına qoyulması ilə əldə edilir. Buna görə adiabatik genişlənmədə həcm artır və təzyiq ən aşağı qiymətə çatana qədər azalır.

In üçüncü mərhələdə izotermik bir sıxılma var. Burada izolyasiyanı çıxarırıq və sistem daha aşağı bir temperaturda olacaq 2 nömrəli termal tank ilə təmasda olur. Bu səbəbdən sistem, istifadə olunmamış tullantı istiliyinin bu istilik anbarına ötürülməsindən məsuldur. İstilik çıxdıqda təzyiq artmağa başlayır və həcm azalmağa başlayır.

Nəhayət, Carnot dövrünün son mərhələsində aadiabatik sıxılma. Burada sistem tərəfindən istilik izolyasiya mərhələsinə qayıdırıq. Təzyiq yenidən ilkin şərtlərə çatana qədər həcmi azaldır. Buna görə dövrü yenidən başlamağa hazırdır.

Məhdudiyyətlər

Daha əvvəl də qeyd edildiyi kimi, Carnotun mühərriki ideal vəziyyətə gətirilmişdir. Bu o zamandan bəri məhdudiyyətləri var deməkdir həqiqi mühərriklərdə bu 100% effektivlik yoxdur. İki Carnot maşınının hər ikisi eyni istilik rezervuarı ilə işləsələr eyni məhsuldarlığa sahib olduqlarını bilirik. Bu açıqlama o deməkdir ki, hansı maddəni istifadə etdiyimizi düşünürəm, çünki performans tamamilə müstəqil olacaq və qaldırıla bilməz.

Əvvəlki təhlildən çıxardığımız nəticə budur ki, Carnot dövrü ideal şəkildə əldə edilə bilən termodinamik prosesin zirvəsidir. Başqa sözlə, bunun xaricində daha yüksək məhsuldarlığa sahib bir mühərrik olmayacaqdır. Xarici ilə istilik mübadiləsi olduğu üçün istilik izolyasiyası həqiqətinin heç vaxt mükəmməl olmadığını və adiabatik mərhələlərin mövcud olmadığını bilirik.

Bir avtomobil vəziyyətində mühərrik bloku isinir və digər tərəfdən benzinlə hava qarışığı tam olaraq davranmır, ideal şəkildə ünsiyyət qurursunuz. Bəzi amillərdən bəhs etmirik performansın kəskin azalmasına səbəb olur.

Ümid edirəm bu məlumatlarla Carnot dövrü və xüsusiyyətləri haqqında daha çox məlumat əldə edə bilərsiniz.


Məqalənin məzmunu bizim prinsiplərimizə uyğundur redaktor etikası. Xəta bildirmək üçün klikləyin burada.

Şərh yazan ilk kişi olun

Şərhinizi buraxın

E-poçt ünvanından dərc olunmayacaq. Lazım alanlar qeyd olunur *

*

*

  1. Verilərdən məsul: Miguel Ángel Gatón
  2. Verilənlərin məqsədi: Nəzarət SPAM, şərh rəhbərliyi.
  3. Qanuniləşdirmə: Sizin razılığınız
  4. Məlumatların ötürülməsi: Qanuni öhdəlik xaricində məlumatlar üçüncü şəxslərə çatdırılmayacaqdır.
  5. Veri saxlama: Occentus Networks (AB) tərəfindən yerləşdirilən verilənlər bazası
  6. Hüquqlar: İstədiyiniz zaman məlumatlarınızı məhdudlaşdıra, bərpa edə və silə bilərsiniz.