Kinetik nazariya va ichki energiya

Nikolas Leonard Sadi Karno (1796-1832) qisqa, ammo qiziqarli hayot kechirdi. U qila oldi
armiya bosh shtabiga tayinlanishi natijasida ilmiy izlanishlarini davom ettiradi. U
skarlatinadan vabodan vafot etdi va o'limidan keyin uning barcha qog'ozlari yoqib yuborildi.
Faqat uchta yirik ilmiy asar saqlanib qolgan. Uning issiqlik dvigatellaridagi ishi ideal issiqlikka olib keldi
hozir uning nomini olgan dvigatel va velosiped. Qizig'i shundaki, u muhim ish qila oldi
hali ham issiqlikning noto'g'ri kaloriya nazariyasiga ishongan holda ilmiy yutuqlar
issiqlik holat funksiyasi sifatida qabul qilinadi.
Karno tsiklidagi to'rtta jarayonning har biri uchun biz ichki o'zgarishlarni ko'rib chiqamiz
energiya, ishchi gazga qo'shilgan issiqlik va gaz tomonidan bajarilgan ish (ya'ni, tarkibiy qismlar
birinchi qonuni).

1	du 1 =0		w 1 =q 1
1 va T 3	du 2 =c v (T 3 -T 1 )	q 2 =0	w 2 =-u 2	ds 2 =0
3	du 3 =0		w 3 =q 3
3 va T 1	du 4 =c v (T 1 -T 3 )	q 4 =0	w 4 =-u 4	ds 4 =0
To'liq Carnot tsikli	du 3 =0	q=q 1 +q 3	w= q 1 + q 3	ds=0

1-jadval: Karno siklining termodinamiği
Eslatmalar: 1) q 3 manfiy, chunki q ni sistemaga qo’shilgan issiqlik deb hisoblaymiz. 2) Karno siklida bajarilgan aniq ish ga teng bo'lishi kerak
kiritilgan issiqlik va chiqarilgan issiqlik o'rtasidagi farq. Bu ish, shuningdek, pv diagrammasidagi Karno siklidagi maydonga teng.
ds=0 ekanligini ko'rsatish uchun v B /v A =v C /v D ekanligini ko'rsatishimiz kerak . Buni ikkita adiabatik uchun Puasson tenglamalarini solishtirish orqali amalga oshirish mumkin
jarayonlar.
samaradorligi bajarilgan mexanik ishning nisbati sifatida aniqlanadi
issiq rezervuardan so'rilgan issiqlik. Anavi:
(6.1)
Bu o'rtasida ishlaydigan har qanday tsiklik dvigatelning maksimal samaradorligi ekanligini ko'rsatish mumkin
bir xil ikkita harorat. Bu Karno teoremasi deb nomlanadi . ning samaradorligini unutmang
Sovuq rezervuar ( T 3 ) haroratga ega bo'lsa, Karno sikli faqat birlik (ya'ni 100%) bo'lishi mumkin.
mutlaq nol. Dvigatelning samaradorligini oshirish uchun uni minimallashtirish kerak
T 3 / T 1 .
ISSIQLIK VA ISHNING EKVVVALENTLIGI, SAMARALIK VA BIRINCHI QONUN.

Birinchi qonunni eslaylik: du= q- w. Agar biz dvigatel aylanishini pv diagrammasida ko'rib chiqsak, unda yo'l

olingan ( issiqlik dvigateli uchun soat yo'nalishi bo'yicha , muzlatgich uchun soat miliga teskari yo'nalishda ) quyidagicha ifodalanishi mumkin.
sikl atrofidagi birinchi qonunning chiziqli integrali:
Bundan tashqari, du aniq differensial bo'lgani uchun uning chiziqli integrali yo'qoladi va bizda:
(6.2)
ya'ni olingan/yo'qotilgan aniq issiqlik va tizim tomonidan bajarilgan aniq ishlarning ekvivalenti mavjud.
Samaradorlik, E, shuningdek, ishning issiqlik kirishiga nisbati sifatida ko'rib chiqilishi mumkin.
Quyidagi ideallashtirilgan dvigatel aylanishini ko'rib chiqing:
Aniq issiqlik kiritish Q H =Q 12 + Q 23 ga teng . Sof issiqlik chiqishi Q C =Q 34 +Q 41 ga teng . Ichidagi aniq issiqlik
shuning uchun Q=Q H -Q C va biz endi bilamizki, bu bajarilgan aniq ish bo'lishi kerak, ya'ni W= Q H -Q C .
Keyin samaradorlik issiqlik nuqtai nazaridan quyidagicha ifodalanishi mumkin:
Muhim eslatma : Q H va Q C bu erda issiqlikning MAGNITUDLARI va shuning uchun ham shundaydir