Karno sikli va uning foydali ish koeffitsiyenti

Karno sikli va uning foydali ish koeffitsiyenti Saadi Karno sikliikki izoterma va ikki adiabatadan iborat. Karno sikli ideal issiqlik mashinada, yani kaytmaydigan tarzda energiya sarflash sodir bulmaydigan mashinada amalga oshadi. Ishchi jism sifatida 1 mol ideal gazdan foydalanib amalga oshirilgan Karno siklining (p, V) diagrammadagi grafigi rasmda tasvirlangan. Ishchi jism - 1 mol ideal gazning boshlang'ich holati p1, Vm1, T1 parametrlar bilan xarakterlansin. Dastlab gazni izotermik ravishda (T1=const) kengaytiraylik. Bu protsessda gaz isitkichdan Q1 issiqlik miqdori oladi. Bosim p2, xajmi Vm2 bo'lganda (yani 2 holatda) ishchi jismni isitkichdan ajratamiz. 2 holatdan 3 holatgacha gazning adiabatik kengayishiga sharoit yaratamiz. Mazkur protsessda gaz tashqi muhit bilan issiqlik miqdori almashmaydi. Shu sababli gazning ichki energiyasi kamayib, temperaturasi T2 gacha pasayadi. Adiabatik kengayish protsessi tugallanganda (3 holatda) gazning parametrlari p3, Vm3,T3 bo'ladi. Shundan sung gazning izometrik ravishda (T2 =const) sikamiz. Izotermik kengayish protsessi (12) da ishchi jismi T1 temperaturali isitkichga tutashtirilganligi tufayli undan issiqlik miqdori olib turishi evaziga gaz temperaturasi doimiy saqlangandi. Izotermik sikilayotgan gaz kizib ketmasligi, yani temperatura doimiy saqlanishi uchun gazni T2 temperaturali sovitkichga tutashtiramiz. Natijada gaz izotermik siqilish protsessi (34) da sovitkichga Q2 issiqlik miqdori beradi. Nixoyat, 4 holat (bu holat parametrlari r4, Vm4, T2) dagi gazni sovitkichdan ajratamiz va adiabatik ravishda sikib boshlang'ich holatga qaytaramiz. Natijada sikl yakunlanadi. Mazkr siklning adabiatik ravishda amalga oshirilgan 23 tarmogidagi gazning kengayish ishi musbat, 41 tarmogidagi gazni sikishda bajarilgan ishi esa manfiy, lekin ularning qiymatlari teng. Xakikatan, ideal gazning adiabatik o'zgarishlarda bajargan ishi, termodinamikaning birinchi bosh qonuniga asosan, fakat ichki energiyaning o'zgarishi hisobiga sodir bo'ladi. Xususan yuqoridagi munosabatga asosan, 23 protsessda (temperatura T1 dan T2 gacha uzgarayotganda) va 41 protsessda (temperatura dan gacha uzgarayotganda) ish bajariladi. Shuning uchun sikl davomidagi ikkala adiabatik proetsessda bajarilgan umumiy ish bo'ladi. Binobarin, Karno siklidagi foydali ish (A) mol ideal gazning izometrik ravishda xajmini dan gacha kengayishida bajarilgan ish va dan gacha izotermik siqilishida bajarilgan ish larning yig'indisidan iborat bo'ladi, yani . U holda ishchi jism sifatida ideal gazdan foydalanilgan Karno sikli uchun foydali ish koeffitsenti ((10.4) ifodaga k) ning ifodasi quyidagi ko'rinishda yoziladi. Ikkinchi tomondan, ideal gazning Karno sikli davomidagi 2 va 3 holatlari bitta adiabatik protsessga tegishli holatlardir. Shuning uchun Puasson tenglamasiga asoslanib, 2 va 3 holatlarning parametrlari orasidagi bog'lanish ko'rinishda yoza olamiz. Shuningdek, ideal gazning 4 va 1 holatlari uchun xam yuqoridagi mulohazalar urinli, yani bo'ladi. Agar ikki tenglamani bir-biriga bulsak va vujudga kelgan nisbatni darajali ildizdan chikarsak, munosabat hosil bo'ladi. Undan foydalanib quyidagi ko'rinishda yoza ...