স্টার্লিং চক্র: রিজেনারেশনসহ সমতাপীয় ধাপ

1 · পূর্বানুমান করুন

স্টার্লিং চক্রে 2টি সমতাপীয় ও 2টি সমআয়তনিক ধাপ, কোনো রুদ্ধতাপীয় ধাপ নেই। নিখুঁত “রিজেনারেটর” সমআয়তনিক ধাপদ্বয়ের মধ্যে তাপ পুনরায় ব্যবহার করতে পারলে এর কর্মদক্ষতা তাত্ত্বিকভাবে কার্নো মানে পৌঁছাতে পারে। আদর্শ রিজেনারেটর ছাড়া আপনার মাপা সরল চক্রের কর্মদক্ষতা কি কার্নো সীমার নিচে পড়ে?

• হ্যাঁ — রিজেনারেটর ছাড়া এই চক্রের কাঁচা কর্মদক্ষতা একই দুই ভাণ্ডার-তাপমাত্রার কার্নো সীমার নিচে।
• রিজেনারেশন নির্বিশেষে কর্মদক্ষতা ঠিক কার্নো সীমার সমান।
• কর্মদক্ষতা কার্নো সীমা ছাড়িয়ে যায়।

2 · প্রস্তুতি

1. stirling-cycle প্রিসেটটি খুলে রিসেট চাপুন। 1 mol আর্গন 600 K ও 300 K-এর মধ্যে কেবল সমতাপীয় ও সমআয়তনিক ধাপে চক্র করে।
2. প্রতি-ধাপ কার্য ও চক্র-কর্মদক্ষতা 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

সব 4টি ধাপের P-V চিত্র আঁকুন, 2টি সমতাপীয় (বাঁকা) ও 2টি সমআয়তনিক (উল্লম্ব) খণ্ড চিহ্নিত করে।

4 · বিশ্লেষণ করুন

1. ধাপ 2 ও 4 (সমআয়তনিক) এ W = 0 নিশ্চিত করুন। নিট চক্র-কার্যের জন্য 4 ধাপের কার্যমান যোগ করুন, এবং চক্রের দক্ষতা পাঠকে কার্নো সীমা η_c = 1 − 300/600 = 0.5-এর সাথে তুলনা করুন।
2. এই চক্রের কাঁচা কর্মদক্ষতা (সমআয়তনিক ধাপের তাপ ফেরত আনার আদর্শ রিজেনারেটর ছাড়া) 0.5-এর নিচে থাকে। প্রথম সূত্র ব্যবহার করে ব্যাখ্যা করুন কেন সমআয়তনিক-শীতলীকরণ ধাপে ফেলে দেওয়া তাপ সরল ইঞ্জিনের অর্জনহীন শক্তি।

5 · বিস্তার করুন

1. বাস্তব স্টার্লিং ইঞ্জিনে রিজেনারেটর থাকে — এমন জালি যা সমআয়তনিক শীতলীকরণে নির্গত তাপ জমা রেখে সমআয়তনিক উত্তপ্তকরণে ফেরত দেয়। ব্যাখ্যা করুন কেন নিখুঁত রিজেনারেটর রুদ্ধতাপীয় ধাপ ছাড়াই এই চক্রকে কার্নো কর্মদক্ষতার কাছে নিতে পারত।
2. স্টার্লিং ইঞ্জিনের সুবিধা যেকোনো বাহ্যিক তাপ-উৎসে (সৌর, বর্জ্য তাপ, এমনকি মহাকাশে তাপমাত্রা-পার্থক্য) চলতে পারে, অভ্যন্তরীণ দহন লাগে না। বহিঃউত্তপ্ত বদ্ধ-চক্র ইঞ্জিন এসব প্রয়োগে কেন আকর্ষণীয় হতে পারে?

এই পরীক্ষণের পেছনের পদার্থবিজ্ঞান

← পরীক্ষণে ফিরে যান

138টি বিনামূল্যের ছাপার উপযোগী পদার্থবিজ্ঞান ল্যাব ওয়ার্কশিট