మేము భౌతిక శాస్త్రం మరియు థర్మోడైనమిక్స్లో మాట్లాడేటప్పుడు కార్నోట్ చక్రం మేము కార్నోట్ ఇంజిన్‌లో జరిగే ప్రక్రియల క్రమాన్ని సూచిస్తున్నాము. ఇది కొన్ని రివర్సిబుల్-టైప్ ప్రాసెస్‌లతో కూడిన ఆదర్శ పరికరం. ఈ ప్రక్రియలు జరిగిన తర్వాత, ప్రారంభ స్థితిని తిరిగి ప్రారంభించవచ్చు. ఈ రకమైన మోటారు భౌతిక శాస్త్రంలో ఆదర్శవంతమైన మోటారుగా పరిగణించబడుతుంది మరియు మిగిలిన మోటారులను ప్లాన్ చేయగలుగుతారు.
ఈ వ్యాసంలో కార్నోట్ చక్రం మరియు దాని ప్రధాన లక్షణాల గురించి మీరు తెలుసుకోవలసిన ప్రతిదాన్ని మేము మీకు చెప్పబోతున్నాము.
ప్రధాన లక్షణాలు
ఈ రకమైన ఇంజిన్ను ఆదర్శ ఇంజిన్‌గా పరిగణిస్తామని మేము మాట్లాడుతున్నాము. భూమి లేదా గాలితో ఘర్షణ మరియు ఏ రకమైన స్నిగ్ధత కారణంగా ఇది శక్తి వెదజల్లడం లేదు. ఈ లక్షణాలు లేదా ప్రతికూలతలు ఏదైనా నిజమైన ఇంజిన్‌లో తలెత్తుతాయి ఉష్ణ శక్తిని 100% ఉపయోగపడే పనిగా మార్చడం అసాధ్యం. ఏదేమైనా, కార్నోట్ కుప్ప ఈ పరిస్థితులన్నింటినీ బాగా పని చేయగలదు మరియు గణనలను సరళమైన రీతిలో చేయగలదు.
మేము ఇంజిన్ను కొనుగోలు చేసినప్పుడు, పని చేయగల సామర్థ్యం ఉన్న పదార్ధం నుండి మొదలుపెడతాము. ఉదాహరణకు, ఉపయోగించే ప్రధాన పదార్థాలు గ్యాస్, గ్యాసోలిన్ లేదా ఆవిరి. పని చేయగల ఈ పదార్థాలు ఉష్ణోగ్రత మరియు పీడనం రెండింటిలోనూ వివిధ మార్పులకు గురైనప్పుడు, వాటి వాల్యూమ్‌లో కొన్ని వైవిధ్యాలను సృష్టిస్తుంది. ఈ విధంగా, మోటారును కలిగి ఉండటానికి పిస్టన్‌ను సిలిండర్ లోపల తరలించవచ్చు.
కార్నోట్ చక్రం అంటే ఏమిటి?
ఈ చక్రం కార్నోట్ ఇంజిన్ అనే వ్యవస్థలో సంభవిస్తుంది. ఈ ఇంజిన్‌లో ఒక ఆదర్శ వాయువు ఉంది, ఇది సిలిండర్‌లో జతచేయబడి పిస్టన్‌తో అందించబడుతుంది. పిస్టన్ వివిధ ఉష్ణోగ్రతలలో ఉన్న వివిధ వనరులతో సంబంధం కలిగి ఉంది. ఈ వ్యవస్థలో మేము ఈ క్రింది దశలలో సంగ్రహించగల కొన్ని ప్రక్రియలు ఉన్నాయి:
- పరికరానికి కొంత మొత్తంలో వేడి సరఫరా చేయబడుతుంది. ఈ వేడి అధిక ఉష్ణోగ్రత థర్మల్ రిజర్వాయర్ నుండి వస్తుంది.
- సరఫరా చేయబడే ఈ వేడికి మోటారు పని కృతజ్ఞతలు తెలుపుతుంది
- కొన్ని వేడిని ఉపయోగిస్తారు మరియు కొన్ని వృధా అవుతాయి. వ్యర్థాలు తక్కువ ఉష్ణోగ్రత వద్ద ఉన్న థర్మల్ ట్యాంకుకు బదిలీ చేయబడతాయి.
మేము అన్ని ప్రక్రియలను చూసిన తర్వాత, కార్నోట్ చక్రం యొక్క దశలు ఏమిటో చూడబోతున్నాం. ఈ ప్రక్రియల యొక్క విశ్లేషణ ఒక రేఖాచిత్రాన్ని ఉపయోగించి జరుగుతుంది, దీనిలో ఒత్తిడి మరియు వాల్యూమ్ కొలుస్తారు. ఇంజిన్ యొక్క ఉద్దేశ్యం దాని నుండి వేడిని తీయడం ద్వారా ట్యాంక్ నంబర్ రెండు చల్లగా ఉంచడం. ఈ సందర్భంలో మేము శీతలీకరణ యంత్రం గురించి మాట్లాడుతాము. దీనికి విరుద్ధంగా, థర్మల్ రిజర్వాయర్‌కు వేడిని నంబర్ వన్ బదిలీ చేయడమే లక్ష్యం, అప్పుడు మేము హీట్ పంప్ గురించి మాట్లాడుతున్నాము.
మేము ఒక పీడనం మరియు వాల్యూమ్ రేఖాచిత్రాన్ని విశ్లేషిస్తే, ఇంజిన్ యొక్క పీడనం మరియు ఉష్ణోగ్రతలో మార్పులు ఈ క్రింది కొన్ని పరిస్థితులలో చూపించబడతాయని మేము చూస్తాము:
- ఉష్ణోగ్రత స్థిరంగా ఉంచినంత కాలం. ఇక్కడ మనం ఐసోథర్మల్ ప్రక్రియ గురించి మాట్లాడుతున్నాము.
- ఉష్ణ బదిలీ లేదు. ఇక్కడే మనకు థర్మల్ ఇన్సులేషన్ ఉంటుంది.
ఐసోథర్మల్ ప్రక్రియలు ఒకదానితో ఒకటి అనుసంధానించాల్సిన అవసరం ఉంది మరియు ఇది థర్మల్ ఇన్సులేషన్కు కృతజ్ఞతలు.
కార్నోట్ చక్రం యొక్క దశలు
ప్రారంభ దశలో, వాయువు పీడనం, వాల్యూమ్ మరియు ఉష్ణోగ్రత యొక్క కొన్ని పరిస్థితులను కలిగి ఉన్న చక్రంలోని ఏదైనా భాగంతో ప్రారంభించవచ్చు. ఇది మరియు వాయువు వరుస ప్రక్రియలకు లోనవుతాయి, అది ప్రారంభ పరిస్థితులకు తిరిగి రావడానికి దారితీస్తుంది. వాయువు దాని ప్రారంభ పరిస్థితులకు తిరిగి వచ్చిన తర్వాత, మరొక చక్రం ప్రారంభించడానికి ఇది సరైన స్థితిలో ఉంది. చివర అంతర్గత శక్తి ప్రారంభంలో అంతర్గత శక్తితో సమానంగా ఉన్నంత వరకు ఈ పరిస్థితులు ఇవ్వబడతాయి. దీని అర్థం శక్తి సంరక్షించబడుతుంది. శక్తి సృష్టించబడదు లేదా నాశనం చేయబడదని మనకు ఇప్పటికే తెలుసు, కానీ రూపాంతరం చెందింది.
కార్నోట్ చక్రం యొక్క మొదటి దశ ఐసోథర్మల్ విస్తరణపై ఆధారపడి ఉంటుంది. ఈ దశలో వ్యవస్థ థర్మల్ రిజర్వాయర్ 1 నుండి వేడిని గ్రహిస్తుంది మరియు ఐసోథర్మల్ విస్తరణకు లోనవుతుంది. అందువల్ల, వాయువు యొక్క పరిమాణం పెరుగుతుంది మరియు ఒత్తిడి తగ్గుతుంది. అయినప్పటికీ, వాయువు విస్తరించినప్పుడు అది చల్లబరుస్తుంది కాబట్టి ఉష్ణోగ్రత స్థిరంగా ఉంటుంది. అందువల్ల, దాని అంతర్గత శక్తి కాలక్రమేణా స్థిరంగా ఉంటుందని మనకు తెలుసు.
రెండవ దశలో మనకు a అడబిబాటిక్ విస్తరణ. అడియాబాటిక్ అంటే వ్యవస్థ వేడిని పొందదు లేదా కోల్పోదు. పైన సూచించిన విధంగా వాయువును వేడి ఇన్సులేషన్‌లో ఉంచడం ద్వారా ఇది సాధించబడుతుంది. అందువల్ల, అడియాబాటిక్ విస్తరణలో వాల్యూమ్ పెరుగుతుంది మరియు దాని కనిష్ట విలువను చేరే వరకు ఒత్తిడి తగ్గుతుంది.
లో మూడవ దశలో మనకు ఐసోథర్మల్ కంప్రెషన్ ఉంది. ఇక్కడ మేము ఇన్సులేషన్ను తొలగిస్తాము మరియు సిస్టమ్ థర్మల్ ట్యాంక్ నంబర్ 2 తో సంబంధంలోకి వస్తుంది, ఇది తక్కువ ఉష్ణోగ్రత వద్ద ఉంటుంది. అందువల్ల, ఈ థర్మల్ ట్యాంకుకు ఉపయోగించని వ్యర్థ వేడిని బదిలీ చేయడానికి వ్యవస్థ బాధ్యత వహిస్తుంది. వేడి విడుదలైనప్పుడు, ఒత్తిడి పెరగడం ప్రారంభమవుతుంది మరియు వాల్యూమ్ తగ్గుతుంది.
చివరగా, కార్నోట్ చక్రం యొక్క చివరి దశలో మనకు aఅడబిబాటిక్ కుదింపు. ఇక్కడ మనం సిస్టమ్ ద్వారా థర్మల్ ఇన్సులేషన్ దశకు తిరిగి వెళ్తాము. ప్రారంభ పరిస్థితులకు చేరుకునే వరకు ఒత్తిడి తగ్గుతుంది. అందువల్ల, చక్రం మళ్లీ ప్రారంభించడానికి సిద్ధంగా ఉంది.
పరిమితులు
ముందు చెప్పినట్లుగా, కార్నోట్ యొక్క ఇంజిన్ ఆదర్శంగా ఉంటుంది. దీని నుండి దాని పరిమితులు ఉన్నాయని దీని అర్థం నిజమైన మోటార్లు 100% సామర్థ్యాన్ని కలిగి ఉండవు. రెండు కార్నోట్ యంత్రాలు ఒకే థర్మల్ రిజర్వాయర్లతో పనిచేస్తే ఒకే సామర్థ్యం ఉంటుందని మాకు తెలుసు. పనితీరు పూర్తిగా స్వతంత్రంగా ఉంటుంది మరియు పెంచబడదు కాబట్టి, మేము ఏ పదార్థాన్ని ఉపయోగిస్తున్నానో నేను శ్రద్ధ వహిస్తున్నాను.
మునుపటి విశ్లేషణ నుండి మనం తీసుకునే తీర్మానం ఏమిటంటే, కార్నోట్ చక్రం ఆదర్శంగా చేరుకోగలిగే థర్మోడైనమిక్ ప్రక్రియలో అగ్రస్థానం. మరో మాటలో చెప్పాలంటే, అంతకు మించి, ఎక్కువ సామర్థ్యంతో ఇంజిన్ ఉండదు. థర్మల్ ఇన్సులేషన్ యొక్క వాస్తవం ఎప్పుడూ పరిపూర్ణంగా లేదని మరియు బయటితో ఉష్ణ మార్పిడి ఉన్నందున అడియాబాటిక్ దశలు ఉండవని మాకు తెలుసు.
కారు విషయంలో, ఇంజిన్ బ్లాక్ వేడెక్కుతుంది మరియు మరోవైపు, గ్యాసోలిన్ మరియు గాలి మిశ్రమం సరిగ్గా ప్రవర్తించదు, మీరు ఆదర్శంగా కమ్యూనికేట్ చేస్తారు. కొన్ని అంశాలను చెప్పలేదు పనితీరులో తీవ్ర తగ్గింపు.
ఈ సమాచారంతో మీరు కార్నోట్ చక్రం మరియు దాని లక్షణాల గురించి మరింత తెలుసుకోవచ్చని నేను ఆశిస్తున్నాను.