উল্টানো কার্নো চক্র: একটি রেফ্রিজারেটর

1 · প্রত্যাশা করুন

কার্নো চক্র উল্টো দিকে চালালে ইঞ্জিন রেফ্রিজারেটরে পরিণত হয় — নিট কার্য বেরোনোর বদলে ভেতরে যায়। গ্যাস কি তবুও ঠান্ডা ভাণ্ডার থেকে তাপ শোষণ করে, বাস্তব ফ্রিজ যেমন ভেতর থেকে তাপ টেনে নেয়?

• না — চক্র উল্টালে কোন ভাণ্ডার তাপ শোষণ করে তাও উল্টে যায়।
• উল্টানো চক্র কোনো ভাণ্ডারের সাথেই তাপ বিনিময় করে না।
• হ্যাঁ — উল্টানো চক্র ঠান্ডা দিক থেকে তাপ নেয় এবং গরম দিকে আরও বেশি তাপ ফেলে, ইনপুট কার্য ব্যবহার করে।

2 · প্রস্তুতি

1. carnot-fridge প্রিসেটটি খুলে রিসেট চাপুন। carnot-cycle-এর একই 4 ধাপ উল্টো ক্রমে চলে।
2. প্রতি-ধাপ কার্য রিডআউট এবং শীতলীকরণ/উত্তপ্তকরণ COP রিডআউট চালু করুন।
3. চক্রের প্রতিটি ধাপের (1 থেকে 4) জন্য ধাপটির লক্ষ্য আয়তন ও সেই ধাপে গ্যাসের সম্পাদিত কার্য পড়ে নিন।

3 · ডেটা সংগ্রহ করুন

ধাপগুলো ক্রমানুসারে আঁকা P-V চিত্র আঁকুন। চলার দিক (ঘড়ির কাঁটা বা উল্টো) carnot-cycle পরীক্ষণের চিত্রের সাথে তুলনা করুন।

4 · বিশ্লেষণ করুন

1. 4 ধাপের কার্যমান যোগ করুন — মোট (গ্যাসের কৃতকার্য) ঋণাত্মক আসার কথা, অর্থাৎ গ্যাসে নিট কাজ সরবরাহ করতে হয়। শীতলীকরণ COP = Tc/(Th − Tc) = 300/(600−300) = 1.0 এবং উত্তাপন COP = Th/(Th − Tc) = 2.0 নির্ণয় করুন।
2. এখানকার ধাপের ক্রমকে carnot-cycle-এর ক্রমের সাথে তুলনা করুন। ব্যাখ্যা করুন কেভাবে একই 4 ধাপের ক্রম উল্টে দিলেই চক্রটি ইঞ্জিন (নিট কার্য বাইরে) থেকে রেফ্রিজারেটরে (নিট কার্য ভেতরে) পরিণত হয়।

5 · বিস্তার করুন

1. শীতলীকরণ COP 1.0 মানে প্রতি 1 J সরবরাহকৃত কার্যে ফ্রিজটি ঠান্ডা স্থান থেকে 1 J তাপ সরায়। উত্তপ্তকরণ COP 2.0 (তাপ-পাম্প মোড) মানে প্রতি 1 J কার্যে গরম স্থানে 2 J তাপ দেয়। ব্যাখ্যা করুন কেন একই ভাণ্ডারের জন্য COP_heat সবসময় COP_cool-এর ঠিক 1 বেশি।
2. ইঞ্জিন কর্মদক্ষতার বিপরীতে (সবসময় ≤ 1), COP 1-এর বেশি হতে পারে — এটি শক্তি সংরক্ষণ নীতির লঙ্ঘন নয়। ব্যাখ্যা করুন কেন COP > 1 সম্ভব: সরবরাহ করা অতিরিক্ত শক্তিটি শীতলীকৃত ভাণ্ডার থেকেই আসে, শূন্য থেকে সৃষ্ট নয়।

এই পরীক্ষণের পেছনের পদার্থবিজ্ঞান

← পরীক্ষণে ফিরে যান