Adiabatik jarayon. Issiqlik mashinasining foydali ish koeffitsiyenti. Karno sikli

10-sinf fizika darsligi asosida 28-mavzu: Adiabatik jarayon. Issiqlik mashinasining foydali ish koeffitsiyenti. Karno sikli Adiabatik jarayon. Atrof-muhit bilan issiqlik miqdori almashmasdan ro'y beradigan jarayonga adiabatik jarayon deyiladi. Adiabatik jarayonga tez ro'y beradigan jarayon misol bo'ladi. Misol uchun gaz tez siqilganda bajarilgan ish uning temperaturasining, ya'ni ichki energiyasining ortishiga olib keladi. Temperatura ortishi natijasida atrofga issiqlik miqdori tarqalishi uchun esa ma'lum vaqt kerak. Shuning uchun ham Q = 0. Ichki yonish dvigatelida yonilg'i aralashmasining yonishi adiabatik jarayonga misol bo'ladi. Adiabatik jarayon uchun termodinamikaning birinchi qonuni quyidagi ko'rinishda bo'ladi: ya'ni adiabatik jarayonda ish ichki energiyaning o'zgarishi hisobiga bajariladi. Issiqlik mashinasi deb, yoqilg'ining ichki ener giyasini mexanik energiyaga aylantirib beradigan mashinalarga aytiladi. Issiqlik mashinasining ish prinsipi 6.1-rasmda ko'rsatilgan. Bir siklda T1 temperaturali isitkichdan Q1 issiqlik miqdori olinib, T2 temperaturali sovitkichga Q2 issiqlik miqdori qaytariladi va A = Q1 - Q2 miqdordagi ish bajariladi. 6.2-rasmda issiqlik mashinasining tuzilishi ko'rsatilgan. Har qanday dvigatel uchta qismdan iborat: ishchi modda (gaz yoki bug'), isitkich va sovitkich. Isitkichdan Q1 issiqlik miqdori olgan ishchi modda kengayib ish bajaradi. Yoqilg'ining yonishi natijasida isitkichning temperaturasi T1 o'zgarmas bo'lib qoladi. Siqilishda ishchi modda Q1 issiqlik miqdorini T2 temperaturali sovitkichga uzatadi. Issiqlik dvigateli siklik ravishda ishlashi kerak. Aylanma jarayon yoki sikl deb sistema bir qancha holatlardan o'tib, dastlabki holatiga qaytadigan jarayonga aytiladi (6.3-rasm). Soat strelkasi aylanishi bo'ylab ro'y beradigan jarayon (gaz oldin kengayib, keyin siqiladi) to'g'ri sikl, soat strelkasi aylanishiga teskari yo'nalishda (gaz oldin siqilib, keyin kengayadi) ro'y beradigan jarayon esa teskari sikl deyiladi. Issiqlik mashinalari to'g'ri sikl, sovitkichlar esa teskari sikl asosida ishlaydi. Sikl tugaganda ishchi modda o'zining dastlabki holatiga qaytadi, ya'ni uning ichki energiyasi boshlang'ich qiymatiga ega bo'ladi. Karno sikli - navbatma-navbat o'zaro alma shinib turuvchi ikki izotermik va ikki adiabatik jarayondan iborat qaytar aylanma issiqlik jarayonidir. (6.4-rasm). Karno sikli deb ataladigan ikkita izotermik va ikkita adiabatik jarayonlardan iborat siklni 6.5-rasmda keltirilgan kolenchatli val va shatun o'rnatilgan porshenli silindr misolida ko'rib chiqamiz. 1. Silindrdagi porshen eng pastki holatida, gaz hajmi V1 ni tashkil etadi. Silindrni T1 temperaturali isitkichli idishga joylashtirilgan. Boshlang'ich holatdagi gazning temperaturasi T1 , bosimi p1 va hajmi V1 bo'lsin, ushbu jarayonni 6.4-rasmdagi pV diagrammada gazning boshlang'ich holatini 1 deb belgilaymiz. T1 temperaturali isitkichdan silindrga Q1 issiqlik miqdori beriladi va gazning isitkgichdan olayotgan issiqlik miqdori hisobiga uning izotermik ravishda hajmi V2 gacha kengayishi amalga oshadi. Nihoyat, gazning ikkinchi holatdagi parametrlari p2 , V2 , T1 bo'ladi. Bu holatda gaz A1 ish bajaradi. 6.4-rasmdagi pV diagrammada gazning izotermik kengayishi 1-2 ...