A. Y. Normurodova molekulyar fizika (risola) Toshkent – “Lesson press” – 2023

Nazorat savollari

1. 
   Izotermik jarayonda termodinamikaning birinchi qonuni qanday ko‘rinishda bo‘ladi?
   
2. 
   Termodinamikaning birinchi qonuni izoxorik jarayon uchun tadbiq eting. Bu jarayonda bajarilgan ish nimaga teng?
   
3. 
   Izobarik jarayon uchun issiqlik miqdorini hisoblash formulasini yozing.
   
4. 
   Adiabatik jarayon deb qanday jarayonga aytiladi?
   
5. 
   Adiabatik jarayon tenglamasini yozing.
   
6. 
   Adiabatik jarayon uchun termodinamikaning birinchi qonuni qanday ko‘rinishda bo‘ladi?
   

2.4 - §. Issiqlik dvigatellarining ishlash prinsipi.
Issiqlik dvigatellarining foydali ish koeffitsienti
Yoqilg‘ining yonishida hosil bo‘lgan energiyani mexanik energiyaga aylantiruvchi mexanizmlarga issiqlik dvigateli deb aytiladi. Issiqlik dvigatellari asosan uch qismdan: isitgich, sovitgich va ishchi jismdan iborat (11-rasm)


11-rasm
Real dvigatellarda isitgich va ishchi jism vazifasini dvigatelda yonayotgan massa va uning yonishidan hosil bo‘lgan gaz, sovitgich rolini esa sovitish sistemasi va tashqi atrof muhit bajardi. Bu dvigatellarning barchasida yoqilg‘i energiyasi gaz yoki bug‘ energiyasiga aylanadi, bu energiya esa mexanik energiyaga aylanib ish bajaradi. Issiqlik dvigateli ishlayotganda isitgich (yoqilg‘i) dan Q₁ issiqlik miqdorini oladi va sovitgich (atrof muhit, atmosfera) ga Q₂ issiqlik miqdori beradi. Amalda isitgichdan olingan Q₁ issiqlik miqdorining eng katta qismini mexanik ishga aylantiruvchi dvigatel qurish foydalidir. Shu nuqtai nazardan izoxorik jarayondan umuman foydalanib bo‘lmaydi. Chunki bu holda umuman ish bajarilmaydi. Izobarik jarayonda ham fakat bir qism issiqlik ishga aylantiriladi, qolgan qismi esa yonilg‘ining ichki energiyasini oshirishga sarf bo‘ladi. Demak, bu ikki jarayonni ishlovchi jismga tadbiq etib bo‘lmaydi.
Isitgichdan olingan issiqlik miqdorining eng ko‘p qismini mexanik ishga aylantiruvchi dvigatel fransuz injeneri S.Karno tomonidan taklif etilgan bo‘lib, bu mashina ikki izotermik, ikki adiabatik jarayondan iborat sikl asosida ishlaydi.
Haqiqatdan ham, ishchi jismga izotermik jarayonni tadbiq etsak, uzatilgan issiqlikning hammasini ishchi jism mexanik ishga aylantiradi. (Q=A). Adiabatik jarayonda esa tashqi muhit bilan issiqlik almashinish sodir bo‘lmaydi, ya’ni uzatilgan energiya bexuda sarflanmaydi.
Bu jarayonni amalda qanday hosil bo‘lishini porshenli silindrga qamalgan ideal gaz misolida qarab chiqaylik.
Issiqlik dvigatelini harakatga keltirish maqsadida silindrga qamalgan ideal gazni T₁ temperaturali isitgich bilan kontaktga keltirib, undan Q₁ issiqlik miqdorini olishga erishaylik.
(12-rasm, a).
B B
12-rasm
U holda gaz izotermik kengayib ma’lum ish bajaradi (13-rasm, 1-2 holat). Keyin esa silindr-porshenni issiqlikni o‘tkazmaydigan B taglikka o‘rnataylik. Bunda gaz adiabatik kengayishini davom ettiradi va unda gazning temperaturasi adiabatik kengayishi tufayli T₂ gacha soviydi (12-rasm, b, 13-rasm, 2-3 holat). Undan keyin esa sistemani temperaturasi T₂ ga teng bo‘lgan sovitgichga o‘rnatamiz (12-rasm, v). U holda gaz izotermik siqiladi. U holda sovitgichga Q₂ issiqlik miqdori uzatiladi (13-rasm, 3-4 holat). Sikl yopilib, gaz yana ish bajarishi uchun u boshlangich vaziyatni egallamog‘i lozim. Buning uchun esa uni yana B taglikka o‘rnatamiz. Bu holda gaz adiabatik siqilishni davom ettirib, uning temperaturasi boshlang‘ich T₁ ga erishadi (12-rasm, g).
S ikl davomida bajarilgan foydali ish isitgichdan olingan Q₁ va sovitgichga uzatilgan Q₂ issiqlik miqdorlarining ayirmasiga teng.
A=Q₁-Q₂ (2.4-1)
Siklning foydali ish koeffitsenti (FIK)  deb, bajarilgan foydali A ishning isitgichdan olingan issiqlik miqdoriga nisbatiga aytiladi.
(2.4-2)
Ana shunday sikl asosida ishlaydigan issiqlik mashinasining FIK mashinaning tuzilishiga ham, ishchi jismiga ham bog‘liq bo‘lmasdan faqat isitgich va sovitgichlarning temperaturalarigagina (T₁ va T₂) bog‘liq ekanligini Karno isbotladi.
(2.4-3)
(2.4-3) ifoda ideal Karno sikli asosida ishlaydigan issiqlik dvigatelining FIKni aniqlaydigan formuladir. Karno aniqlagan bu formuladan ma’lum xulosalar kelib chiqadi.

1. 
   Karno sikli asosida ishlaydigan issiqlik dvigatellarining FIK har doim birdan kichik ( ). FIK i birga teng ( ) bo‘lgan issiqlik dvigatelining ya’ni faqat isitgich hisobiga ishlaydigan issiqlik dvigatelining bo‘lish mumkin emas.
   
2. 
   Real Karno sikli asosida ishlaydigan mashinalarning FIK ( ), ideal Karno sikli asosida ishlaydigan mashinalarning FIK ( ) dan xar doim kichik bo‘ladi, ya’ni _r<_u
   
3. 
   Issiqlik dvigatellarining FIK i mashinaning tuzilishiga ham, ishchi jismiga ham bog‘liq emas.
   

(2.4-3) formuladan ko‘rinadiki, real mashinalarda isitgich va sovitgich temperaturalari orasidagi farq qancha katta bo‘lsa bu mashinalarning FIK i shuncha yuqori bo‘ladi. Amalda shunga erishishga harakat qilinadi.