የ adiabatic ሂደት ምንድን ነው?

ሙቀት በመጠቀም ሥራ ማድረግ የሚችለው አንድ ሙቀት ሞተር, ለመገንባት, የተወሰኑ ሁኔታዎች መፍጠር አለብዎት. በመጀመሪያ ደረጃ, የ ሙቀት ሞተር ተከታታይ thermodynamic ሂደቶች ቁጥር አንድ ሉፕ መፍጠር ቦታ ተደጋጋሚ ሁነታ ውስጥ እንዲሠራ. አንድ የሚወሰድ ፒስቶን ጋር አንድ ሲሊንደር ውስጥ የተከለለ አንድ ዑደት ጋዝ, ውጤት መሥራት ነው. ነገር ግን አንድ ባች ማሽን ትንሽ አንድ ዑደት, አንዳንድ ጊዜ ደጋግሞ መድገም ይኖርበታል. ጊዜ ሲካፈል እውነታ ውስጥ ያለፈች ጊዜ እንዳደረገ ጠቅላላ ሥራ ሌላ አስፈላጊ ጽንሰ ይሰጣል - ኃይል.

በ በጊዜም መቶ ዘመን አጋማሽ ላይ, የመጀመሪያው ሙቀት ፕሮግራሞች ተፈጥረው ነበር. እነዚህ ሥራ ናቸው, ነገር ግን ነዳጅ ለቃጠሎ በ ምርት ሙቀት ተጨማሪ መጠን ያሳልፋሉ. ይህ በንድፈ የፊዚክስ "ለሚለምኑት እንዴት ሙቀት ፕሮግራም ውስጥ ጋዝ ስራ ነው በዚህ ጊዜ ነበር? እንዴት ነዳጅ ቢያንስ ጋር ይበልጥ ሥራ ለማግኘት? "

ወደ ላይ ትንተና ለማከናወን የጋዝ ሥራዎች , ይህም ትርጓሜዎች እና ጽንሰ ሙሉ ሥርዓት ማስተዋወቅ ነበረበት. የ ሁሉንም ውሳኔ መካከል አጠቃላዩን እና "ምህንድስና Thermodynamics" የተባለ አንድ መላ ምርምር አካባቢ, የፈጠረው. የቴርሞዳይናሚክስ ውስጥ, ግምታዊ በርካታ ለመጠቀሚያ, ዋና መደምደሚያ የሚቀንስ አይደለም. መሳሪያዎች አካል - የማን ሞለኪውሎች መስተጋብር አይደለም ዜሮ ድምጽ ወደ compressed የሚችል ጊዜያዊ ጋዝ (በተፈጥሮ ውስጥ ያለውን አይደለም). የተፈጥሮ አካባቢ ብቻ ሊኖር እውነተኛ ጋዞችን ወደ አይለይም በሚገባ የተገለጹ ንብረቶች ያላቸው ተስማሚ ጋዝ.

የስራ ፈሳሽ ውስብስብ የሆነ ሞዴል ለማየት, ለምሳሌ እንደ መሠረታዊ thermodynamic ሂደቶች ይገልጻሉ ይህም የቴርሞዳይናሚክስ, ሕጎች የተጠቆሙ ተደርጓል:

• isochoric ሂደት - የሥራ ፈሳሽ የድምጽ መጠን ሳይቀይሩ የሚደረግ እንደሆነ ሂደት. ሁኔታዎች isochoric ሂደት, ቁ = const;
• isobaric ሂደት - በ የሥራ ፈሳሽ ውስጥ ያለውን ግፊት ሳይቀይሩ የሚደረግ እንደሆነ ሂደት. ሁኔታዎች isobaric ሂደት, P = const;
• isothermal (isothermal) ሂደት - የተወሰነለትን ደረጃ ሙቀት ጠብቆ ሳለ የሚደረግ እንደሆነ ሂደት. ሁኔታዎች isothermal ሂደት, ቲ = const;
• (ይህ ዘመናዊ የፍል ኢንጂነሪንግ ተብሎ እንዲሁ adiabatic,) adiabatic ሂደት - ሂደት, በአካባቢ ጋር ሙቀት ያለውን ልውውጥ ያለ ቦታ ላይ ፈጽሟል. adiabatic ሂደት ሁኔታዎች, q = 0;
• polytropic ሂደት - አንድ ተንቀሳቃሽ ፒስቶን ጋር አንድ ሲሊንደር ውስጥ ፍጻሜውን ለማግኘት ከላይ የተጠቀሱትን ሁሉ thermodynamic ሂደቶች, እንዲሁም ሁሉ ሌሎች አጋጣሚዎች ይገልጻል ይህ አጠቃላይ ሂደት ነው.

የመጀመሪያው ሙቀት ፕሮግራሞች ፍጥረት ወቅት ከፍተኛ ብቃት (አፈጻጸም Coefficient) ለማግኘት የትኛው ውስጥ ዑደት ፈልገዋል. የ Carnot ዑደት - Sadi Carnot, thermodynamic ሂደቶች ስብስብ በመመርመር, መግዛትን, ከእርሱ በኋላ የሚባል በውስጡ ዑደት, ልማት ሄደ. ይህ በቅደም ተከተል, ከዚያም adiabatic መጭመቂያ ሂደት isothermal አከናውኗል. እነዚህ ሂደቶች አፈፃፀም በኋላ ያለው የሥራ ፈሳሽ ውስጣዊ ኃይል አንድ የተጠባባቂ አለው, ነገር ግን የሥራ ፈሳሽ ተዘርግቷል እና isothermal ማስፋፊያ ሂደት እንደሚሰራ ነው ስለዚህ ዑደት, የተጠናቀቀ አልተደረገም. ዑደት ለማጠናቀቅ እና የመጀመሪያ የሥራ ፈሳሽ ግቤቶች ለመመለስ, adiabatic ማስፋፊያ ሂደት አይከናወንም.

Carnot በውስጡ ዑደት ውስጥ ያለውን ብቃት ቢበዛ ከደረሰ, ብቻ ሁለት ያውሙቀት መካከል ሙቀት ላይ የተመረኮዘ መሆኑን አረጋግጧል. በእነርሱ መካከል ያለው ከፍተኛ ልዩነት ወደ ላቅ ከፍተኛ የሙቀት አማቂ ቅልጥፍናን. ሙከራ ወደ Carnot ዑደት አንድ ሙቀት ሞተር ለመፍጠር እና ስኬታማ ሆነዋል. ይህ ሊከናወን አይችልም ይህም አመቺ ዑደት ነው. ነገር ግን እርሱ ወደ ወጪ ጋር እኩል የሆነ ሥራ, የማዘጋጀቱ የማይቻሉ ስለ የቴርሞዳይናሚክስ ሁለተኛ ሕግ ዋና መርህ አረጋግጧል አማቂ ኃይል. ትርጓሜዎችን በርካታ ይህም ሩዶልፍ Clausius entropy ጽንሰ-ሐሳብ አስተዋውቋል መሠረት, የቴርሞዳይናሚክስ ሁለተኛ ሕግ (ሕግ) ሕግ በመንደፍ ነበር. የእርሱ የምርምር ዋናው መደምደሚያ - entropy የፍል "ሞት" ወደ ይመራል, ይህም እየጨመረ ነው.

በጣም አስፈላጊ ስኬት ወደ entropy አይለወጥም የስራ ፈሳሽ ተግባራዊነቱን ውስጥ adiabatic ሂደት Clausius መረዳት ነበር. ስለዚህ, ወደ adiabatic ሂደት Clausius - s = const ነው. እዚህ s - isentropic ሂደት - ሂደቱን በማቅረብ ወይም ሙቀት, በማስወገድ ያለ ተሸክመው ነው ሌላ ስም ይሰጣል ያለውን entropy ነው. entropy ላይ ጭማሪ ነበረ የትም ሳይንቲስቶች, እንዲህ ያለ ዑደት ሙቀት ፕሮግራም እየፈለጉ ነው. ነገር ግን በሚያሳዝን ሁኔታ, ይህ መፍጠር አልቻለም. ስለዚህ ሙቀት ፕሮግራም ላይ ሁሉም ሊፈጠር አይችልም ማስላት.

ይሁን እንጂ ሁሉም ተመራማሪዎች የሆነባቸው ተዋቅሯል ቆይተዋል. እነዚህ የፍል ማሽኖች የሚሆን ትክክለኛ ዑደቶች እየፈለጉ ነበር. ያላቸውን ፍለጋዎች የተነሳ ኒኮላውስ ኦውገስት ኦቶ አሁን ነዳጅ ላይ እየሄደ ሞተሮች ውስጥ ተግባራዊ እየተደረገ ነው ይህም የእርሱ ዑደት ሙቀት ፕሮግራም, ፈጠረ. እዚህ አሠራር አካል እና isochoric ሙቀት አቅርቦት (የማያቋርጥ ድምጽ የነዳጅ ለቃጠሎ) መካከል adiabatic ከታመቀ የፈጸማቸው ሂደት, ከዚያም adiabatic የማስፋፊያ (ሥራ በውስጡ መጠን እየጨመረ ሂደት ውስጥ የሥራ መካከለኛ የሚደረገው ነው), እና isochoric ሙቀት ማስወገድ አሉ. የ ኦቶ ኡደት የመጀመሪያው የውስጥ ለቃጠሎ ፕሮግራሞች ተቀጣጣይ ነዳጅ ጋዝ ሆኖ ጥቅም ላይ ውሎ ነበር. ብዙ በኋላ ነዳጅ የመሞከሩ አየር እና ሞተር ሲሊንደር ጋር እነሱን መመገብ ድብልቅ ለመፍጠር benzovozdushnoy ሆነዋል ዘንድ carburetors የፈለሰፈው ነበር.

ኦቶ ውስጥ ዑደት ነዳጅ ቅልቅል compressed ነው, ስለዚህ በውስጡ በአንጻራዊ ሁኔታ ትንሽ ልጅ ከታመቀ መጠን - የነዳጅ ድብልቅ አፈነዳ ዝንባሌ አለው (መበተን ጊዜ ወሳኝ ጫና እና የሙቀት). ስለዚህ, አንድ adiabatic መጭመቂያ ሂደት ውስጥ ሥራ በአንጻራዊ ሁኔታ አነስተኛ ነው. እዚህ እኛ ሌላ ጽንሰ ሃሳብ ማስተዋወቅ: የማመቂያ ውድር - የማመቂያ መጠን ወደ ጠቅላላ መጠን ሬሾ.

ኃይል የነዳጅ ውጤታማነት ለመጨመር መንገዶች ማግኘት ቀጠለ. የማመቂያ ሬሾ እየጨመረ ውስጥ ይታያል ጨምሯል ቅልጥፍናን. ሩዶልፍ ናፍጣ ሙቀት አቅርቦት (በ isobaric ሂደት ውስጥ) የማያቋርጥ ግፊት ላይ የሚያስፈጽመው ውስጥ ዑደት አዳብረዋል. በውስጡ ዑደት (ደግሞ በናፍጣ ነዳጅ በመባል የሚታወቀው) በናፍጣ ነዳጅ በመጠቀም ሞተሮች መሠረት ነበር. ዑደት ውስጥ ናፍጣ ነዳጅ ቅልቅል compressed, እና አየር አይደለም. ስለዚህ እነርሱ ሥራ አንድ adiabatic ሂደት ውስጥ የሚደረግ እንደሆነ ይናገራሉ. ስለዚህ ተፈትልኮ ነዳጅ መርጫ በኩል ከፍተኛ ከታመቀ መጨረሻ ላይ ያለው የሙቀት እና ጫና, ተሸክመው ነው. አንድ ተቀጣጣይ ቅልቅል ለማቋቋም ሙቅ አየር ጋር የተቀላቀለ ነው. ይህ ደግሞ የሥራ ፈሳሽ ውስጣዊ ኃይል ይጨምራል, ያቃጥላል. adiabatic ማስፋፊያ በማድረግ ተጨማሪ ጋዝ, ስትሮክ እየሰራ የፈጸማቸው ነው.

ሙቀት ሞተሮች ከሽፏል ናፍጣ ኡደት, እንዲሁ ጉስታፍ Trinkler ተዳምረው ተፈጠረ ዑደት Trinklera ለመተግበር በመሞከር ላይ. እና በዛሬው በናፍጣ ሞተሮች ውስጥ ይጠቀሙ. Trinklera ቀረበውን ሙቀት ዑደት ውስጥ ከዚያም ያውግፊት ላይ, isochore. ብቻ በኋላ ይህ የሥራ ፈሳሽ መስፋፋት ያለውን adiabatic ሂደት እንዳደረገ ነው.

የ ፒስቶን ሙቀት ፕሮግራሞች እና ተርባይን ሥራ ጋር ተመስሏል. ነገር ግን ጋዝ ጠቃሚ adiabatic ማስፋፊያ መጨረሻ ላይ ሙቀት ማስወገድ የእነሱን ሂደት ያውግፊት በማድረግ አፈጻጸም ነው. አውሮፕላን, ጋዝ ተርባይን ፕሮግራሞች, እና turboprop adiabatic ሂደት ላይ መጭመቂያ እና የማስፋፊያ ወቅት ሁለት ጊዜ የሚከሰተው.

adiabatic ሂደት ሁሉ መሠረታዊ ፅንሰ የሰፈራ ቀመሮች በታቀደው ቆይተዋል ሰበብ. የ adiabatic ኢንዴክስ የተባለ ጠቃሚ እሴት የለም ይመስላል. አንድ diatomic ጋዝ ለማግኘት የራሱ ዋጋ - 1.4 እኩል (ኦክስጅን እና ናይትሮጂን አየር ውስጥ የሚገኘውን ዋና diatomic ጋዞች ናቸው). ጥቅም ላይ adiabatic ኢንዴክስ ለማስላት ሁለት ሳቢ ባህርያት, ስለ የሥራ ፈሳሽ ማለትም, isobaric እና isochoric የሙቀት አቅም አለው. K = cp / ማስረጃችሁን ሬሾ - የ adiabatic ጠቋሚ ነው.

ለምን ሙቀት ፕሮግራሞች መካከል በንድፈ ዑደቶች ውስጥ adiabatic ሂደት ይጠቀማሉ? በእርግጥ polytropic ሂደት ያከናወነው ነገር ግን ምክንያት እነሱ በከፍተኛ ፍጥነት ሊከሰት እውነታ ጋር, ይህ አካባቢ ጋር ሙቀት ልውውጥ አለመኖር ማሰብ ዘንድ ተቀባይነት ነው.

የኤሌክትሪክ 90% የሙቀት አማቂ ኃይል ማመንጫ የመነጨ ነው. በእነሱ ውስጥ እየሰራ ፈሳሽ በእንፋሎት ጥቅም ላይ. ከፈላ ጊዜ ይህ ምርት ነው. በእንፋሎት ያለውን የስራ አቅም ለመጨመር, ይህ በሚንቀለቀል ነው. ከዚያም ከፍተኛ ግፊት በሚንቀለቀል በእንፋሎት ወደ የእንፋሎት ተርባይን የሚቀርቡ ነው. በተጨማሪም adiabatic ሂደት የእንፋሎት ማስፋፊያ ቦታ ይወስዳል. ተርባይን ይህ የኤሌክትሪክ ጄኔሬተር ይተላለፋል, ተንከባላይ ይቻላሉ. ይህ ደግሞ, ሸማቾች የኤሌክትሪክ ኃይል ያመነጫል. የእንፋሎት ሞተሮች በ Rankine ዑደት ላይ ይሰራሉ. በሐሳብ ደረጃ ብቃት ደግሞ ሙቀት እና ግፊት እንፋሎት ውስጥ ጭማሪ ጋር የተያያዘ ነው.

ከላይ ጀምሮ የታየው እንደ አንድ adiabatic ሂደት መካኒካል እና የኤሌክትሪክ የምታውልበት ምርት ውስጥ በጣም የተለመደ ነው.