வெப்பவியக்கவியல்
ஆட்டோ சுழற்சி
பெட்ரோல்-இயந்திர சுழற்சி: இரண்டு வெப்பக் காப்புகள் + இரண்டு கனஅளவு மாறாக்கள்.
ஆட்டோ சுழற்சி — ஊடாடும் வெப்பவியக்கவியல் உருவகம். பெட்ரோல்-இயந்திர சுழற்சி: இரண்டு வெப்பக் காப்புகள் + இரண்டு கனஅளவு மாறாக்கள். நேரலை SI அளவீடுகள், வழிகாட்டும் பயிற்சியுடன் கூடிய இலவச உலாவி அடிப்படையிலான மெய்நிகர் இயற்பியல் ஆய்வகம்.
ஆட்டோ சுழற்சி
பெட்ரோல்-இயந்திர சுழற்சி: இரண்டு வெப்பக் காப்புகள் + இரண்டு கனஅளவு மாறாக்கள்.
ஆட்டோ சுழற்சி ஒரு தீமூட்டி-எரி இயந்திரத்தை மாதிரியாக்குகிறது: ஏறக்குறைய நிலையான கன அளவில் விரைவான எரிப்பு அழுத்தத்தை உயர்த்துகிறது, பின்னர் வேலை செய்யும் வெப்பக் காப்பு விரிவு, பின்னர் நிலையான கன அளவில் வெளியேற்றம். வேறுபடும் வெப்பநிலையில் வெப்பம் சேர்க்கப்படுவதால், அதே வெப்பநிலை எல்லைகளில் கார்னோவை விட குறைவான செயல்திறன்.
- η ≈ 1 − (V₂/V₁)^(γ−1)
- பெட்ரோல் இயந்திரம்
ஆய்வுச் சுருக்கம்
ஆய்வகத்தைத் திறப்பதற்கு முன் கேள்வியைத் திட்டமிடுங்கள்
சுருக்கம் முன்வரைவு செய்யப்பட்ட பக்கத்தை பிரதிபலிக்கிறது: இயக்கும் கேள்வி, போட்டி கணிப்புகள், மாறி பாத்திரங்கள், நிர்வகிக்கும் விதிகள், அமைப்பு, பகுப்பாய்வு மற்றும் நீட்டிப்பு தூண்டல்கள் காணும்படி இருக்கும், இந்த வரிசையிலேயே.
இயக்கும் கேள்வி
ஆட்டோ சுழற்சி (வெப்பக் காப்பு சுருக்கம், கன அளவு மாறா சூடாக்கம், வெப்பக் காப்பு விரிவாக்கம், கன அளவு மாறா குளிர்தல்) ஒரு பெட்ரோல் இயந்திரத்தை மாதிரியாக்குகிறது. கார்னோ சுழற்சியைப் போலல்லாமல், அதன் இரண்டு கட்டங்கள் நிலையான வெப்பநிலையில் அல்லாமல் நிலையான கன அளவில் உள்ளன. அந்த நிலையான-கன-அளவு கட்டங்களின்போது, வாயு ஏதாவது வேலை செய்யுமா?
நிறுத்திப் பார்க்க வேண்டிய கணிப்புகள்
- அந்த கட்டங்களில் அழுத்தம் மாறுவதால் இன்னும் வேலை செய்யப்படுகிறது.
- நிலையான-கன-அளவு கட்டங்கள் எதிர்மறை வேலை செய்கின்றன.
- நிலையான-கன-அளவு கட்டங்களின்போது வேலை செய்யப்படாது, ஏனெனில் W = PΔV மற்றும் ΔV = 0.
மாறிகளின் பாத்திரங்கள்
நீங்கள் அமைப்பவை:
- கட்ட எண்
நீங்கள் அளப்பவை:
- கட்டத்தின் இலக்கு கன அளவு V (L)
- இந்த கட்டத்தில் வாயு செய்த வேலை (J)
விசாரணை எவ்வாறு நடக்கிறது
- ஆட்டோ-சுழற்சி முன்னமைப்பைத் திறந்து மீட்டமையை அழுத்துங்கள். 1 mol நைட்ரஜன் (f = 5), 40 L-இலிருந்து 10 L-ஆக சுருங்கி, பின்னர் நிலையான கன அளவில் 900 K-க்கு சூடாகுகிறது.
- ஒவ்வொரு-கட்ட வேலை மற்றும் வெப்ப வாசிப்புகளை இயக்குங்கள்.
- சுழற்சியின் ஒவ்வொரு கட்டத்திற்கும் (1 முதல் 4 வரை), அந்த கட்டத்தின் இலக்கு கன அளவையும் அந்த கட்டத்தின்போது வாயு செய்த வேலையையும் படியுங்கள்.
ஆளும் சமன்பாடு
ஆட்டோ-சுழற்சி செயல்திறன் — η = W / Qin
இலட்சியமாக்கப்பட்ட ஆட்டோ சுழற்சிக்கு, செயல்திறன் சுருக்க விகிதம் r = V₁/V₂ மற்றும் வாயுவின் வெப்பக் கொள்திறன் விகிதம் γ ஆகியவற்றை மட்டுமே சார்ந்தது: η = 1 − 1/r^(γ−1). அதிக சுருக்க விகிதங்கள் அதிக செயல்திறனைத் தருகின்றன.
அச்சிடக்கூடிய பணித்தாள் மாணவர்களிடம் என்ன கண்டறியச் சொல்கிறது
- உங்கள் அட்டவணையில் கட்டங்கள் 2 மற்றும் 4 (கன அளவு மாறா கட்டங்கள்) W = 0 காட்டுகின்றனவா, கட்டங்கள் 1 மற்றும் 3 (வெப்பக் காப்பு) பூஜ்யமற்ற வேலை காட்டுகின்றனவா என்பதை உறுதிப்படுத்துங்கள். γ = 1.4 பயன்படுத்தி சுருக்க விகிதம் r = V₁/V₂ = 4 மற்றும் சுழற்சி செயல்திறன் η = 1 − 1/r^(γ−1) கணக்கிடுங்கள்.
- இந்த சுழற்சியின் பாதி கட்டங்கள் பூஜ்ய வேலை செய்தாலும் அதன் நிகர வேலை நேர்மறை. இரண்டு வெப்பக் காப்பு கட்டங்கள் மட்டும் எவ்வாறு நிகர நேர்மறை வேலை வெளியீட்டை உருவாக்க முடியும் என்று விளக்குங்கள்.
ஆய்வகத்தைத் தாண்டி இது எங்கு தோன்றுகிறது
- உண்மையான பெட்ரோல் இயந்திரங்கள் சுருக்க விகிதங்கள் சுமார் 10-12 வரை மட்டுப்படுத்தப்பட்டுள்ளன (அதிக விகிதங்கள் முன்-எரிதல்/காக்கிங்கை ஏற்படுத்தும்). η = 1 − 1/r^(γ−1) பயன்படுத்தி, இயந்திர வடிவமைப்பாளர்கள் சாத்தியமாகும்போது அதிக சுருக்க விகிதங்களுக்கு ஏன் முயற்சிக்கிறார்கள் என்று விளக்குங்கள்.
- டீசல் இயந்திரம் வேறு சுழற்சியை (கன அளவு மாறாவுக்கு பதிலாக அழுத்தம் மாறா சூடாக்கம்) பயன்படுத்துகிறது, ஆனால் இதே வெப்பக்-காப்பு-அழுத்த யோசனையை. இரண்டும் சுருக்க வேலையை அதிக வெப்பநிலைகளாக மாற்ற வெப்பக் காப்பு கட்டங்களையே நம்புகின்றன. சுருக்கத்தின்போது வெப்ப இழப்பை குறைப்பது இரண்டு வடிவமைப்புகளுக்கும் ஏன் முக்கியம்?
- AP Physics 2 — Unit 9: Thermodynamics
- IB Physics — B.4 Thermodynamics
- General High School Physics — Heat, temperature & gas laws
- NGSS High School Physics — Thermal energy transfer
- ஆட்டோ சுழற்சிக்கு வருக
- அறையைத் தேர்ந்தெடுங்கள்
- இயக்கு பொத்தானை அழுத்துங்கள்
- பெட்ரோல்-இயந்திர சுழற்சி
- பண்புகள் பேனலைத் திறங்கள்
- செய்துவிட்டீர்கள்!
காட்சியை உருவாக்கி, இயக்கு பொத்தானை அழுத்தி, நேரலை அளவீடுகள் மற்றும் வழிகாட்டும் பயிற்சியுடன் ஆராய்வதற்கு ஊடாடும் உருவகத்தைத் திறங்கள்.
வெப்ப இயந்திரங்கள் & கார்னோ செயல்திறன்