Кепі Карно циклын іске асыру үшін (4.2, б сур.), барлыгы екі
і
г
..
£_
л і г и і п \ )
ігппм
п п п р м ш
жылулық көзі қажет - жылу беруші эісөне жылу қаоылоагыш.
ИИИзатермиялык процесстегі, меншіісгі
жылулык
мелшері
1
____мгя^МПЯЛЫ:
формулаға
=
КТ\ 1п (Уг/Уі),
Я2 = КТ21п Щ Я
(4.9)
(4.10)
а)
Р.
Па
б)
Р.
Па
4.2-сурет. Карно циклы: а)- тік; б)- кері.
Бұл теқцеуден
2-3
адиабаттар үшін табамыз:
Т2ІТ = (УгіҮзГ1,
Ал, теңдеу 4-1 адиабаттар үшін:
Т2 Іһ = (У,/У4)
К-1
(4.11)
Бұдан, У2/Уі = Уі/У^ немесе У2/Уі = ^з/У4.
Ж ы л у д и н а м и к а с ы н ы ң
бірінші заңына сәйкес, алынған I
шікті жұмыс эквивалентті, яғни
ал (4.9), (4.10) жэне
1) формул алар Карно пропорциясы деп аталуымен аныкталады:
Бүдан
ЦіІТг —
ЯгІТг-
і = <
7
і(
1
-
= (4.12)
(4.13)
Сондықтан, (4.7) формуласына сәйкес, Карноның қаитымды
циклының термиялық ПӘК:
71^1-ТгІТи
I = Я\ 'Л к •
(4.14)
(4.15)
46
ған қаРағанда, Карноның қайтымды циклының термиялық
ПӘК, санды мөлшерге тең болады да, жылулық көзінің абсалютты
температураларының (Г,-Г2) айырмасы, оның жылулық көзінің
абсалютты температурасының ең жоғарғы температурасы
Т\, қаты-
насына тең.
Карно, шексіз жай ағатын (үйкелістен жоғалуы) 1-2-3-4
процессті қарастырған, сол себептен жүмысшы заттар механикалық
тепе-теңдікте болады. Бұдан басқа, жүмыстық денемен температура
көзі
Т\ арасындағы, 1-2 изотерма бойында жэне Т2, 3-4 бойында
шексіз аздаған температура айырмашылығы бар. Сонымен, термия-
лық тепе-теңдік сақталады. Сондықтан, цикл, қайтымды деп санала-
ды.
Бул циклды, Карноныц идеалды циклы деп атайды.
(4.14) формуладан көрінгендей, Карноның қайтымды циклы-
ныҢ термиялық ПӘК тек қана
Т\ жэне Т2 жылулық көзінің темпера-
турасына бағынышты жэне жүмыстық дененің табиғатына байланы-
сты болмайды. Өйткені көрсетілген формула, қатынастар негізінде
идеалды газдар үшін шығарылған, термиялық ПӘК-тің жүмыстық
Дене табиғатына бағынышсыздығы туралы дәлелдеуін, Карноның
арнаулы теоремасымен пайымдайды.
Циклдың
Т\ температурасы арту кезіндегі, термиялық ПӘК
үлғайуы мүмкін немесе
Т2 температурасының кемуінде, яғни Т\-Т2
температураларының ұлғаю айырмасы кезінде өтеді.
Карно циклының мысалында көрінгендей, термиялық ПӘК
1-ге тең болуы мүкін емес. Бүған жету үшін
Г,=оо
немесе
Т2=
0
болуы қажет, бүл практикада болуы мүмкін емес. (§
4
.
3
. қараңыз).
Температура
Т\ шексізге тең емес, бірақ, жылулық қозғалтқыш-
тарында қолданылатын материалдардың жағдайы, өте шектелген,
°лар қазіргі кезде, баға жағдайы бойынша қызмет ету мерзімі,
технологиялықты өңдеуі 850-1200К шегінен шықпайды, ал, кейбір
қозғалтқыштарда металдарды жеткілікті салқындатуын 2500-3000К.
Т2 температурасына қатысты, онда ол 283-300К қатарындағы
орташа жылулық температурада, қолайлы салқындатқыш көзімен
(су мен атмосфералық ауамен) шектелген. Тиісінше ескерту керек,
ПӘКті арттыру үшін,
Т2 температурасының шамасы маңыздырақ'
Шынында, дгік / Э
Т2=1/Ти
ол кезде бүл
Эцк
/Э
ТХ=Т2ІТ\2.
Сондықган:
Эт|к
/дТ2
7]
Эпк/ЭТ] ~
Г
2
'
47
М ұн адагы
Г,>Т„
М ^н ад агь,
теріс танба - Г,
ж Эн е
Г2 карама
р й р д ^ техникалык циклдар Г, жане
Тг темнературалар
аоасьшда ету., кайтымеыз „роцееетерін.н көптен темен болуы.
КарнГпнклыньш термиялык ПӘК салыстыру боиынша шарасыз
алғанда, кандай да кайтымсыз цикдда бодгандыктан,
жалпы
аік
а
,
сыртқы қаитымсыздығы
=
=
д
=
м;ы н ы * п ак к ем б о л ад ы . М^ныбь.лай
тусшдоеда кайтымсыз циклдагь. өтетін жылудык, каитъ.мдыға
карағанда аз түрінде жүмыска айнадады, сондыктан, онын термия-
лық ПӨК кем болуы тиіс.
. .
Т } ? к - 3 = ^ Л ^К -Д Ы -
Сонымен, (
-
1^721 іУ
\^ һ к
“
1 ^ 2
У
•
Мұндағы, І ^
2
іі қайтымсыз циклдағы суытқыш козі кезіндеп,
жұмыстық денеден алып кетілуіндегі, жылулықгы белгшеуі. Өит-
___.............„ойтимш жане кайтымсыз циклдағы жұмыс-
алына,
Бұдан корінгендей, қайтымсыз циклдың аз үнемділіп, суық
козге, коп жылу беруіне байланысты.
Қалай болса солай алынған, қайтымды циклдың термиялық
ПӘКі, Карно циклының термиялық ПӘК-нен аз екенін, оңай
дәлелдеуге болады, іске асырылған, ең жоғарғы 7 ^ жэне ең
томенгі
Т\ температуралар арасындағы, қалай болса солай алынған,
циклында
жұмысшы заттармен
'і=Гтах=СОП8І
кезінде,
ал
алып
кетілетін
жылулық
жұмысшы
денемен
7=7пііп=соп8і кезінде беріледі. Қалай болса солай алынған қайтым-
ды цикл кезінде, оте коп молшерлі санды жылулық козінен жылуды
жеткізу, эртүрлі температура кезінде отеді, ол үшін температура
Ттах ең коп болып жэне оларды эртүрлі температуралар кезінде
алып кетіледі, оның ішінде
Тт\п ең азы.
Қалай болса солай алынған, циклды болеміз,
адиабатгы
жақын орналасқандарын
сурет) бейнелейді
48
Достарыңызбен бөлісу: |
