اٹو چکر: پٹرول انجن کا مثالی ماڈل

1 · پیش گوئی

اٹو چکر (آڈایبیٹک بھینچائو، ہم حجم حرارت، آڈایبیٹک پھیلاؤ، ہم حجم ٹھنڈک) پٹرول انجن کا ماڈل۔ کارنو کے برعکس اس کے دو مرحلے مستقل حجم پر، درجۂ حرارت پر نہیں۔ ان مستقل حجم مراحل میں کیا گیس کام کرتی ہے؟

• پھر بھی کام ہوتا کیونکہ ان مراحل میں دباؤ بدلتا۔
• مستقل حجم مراحل منفی کام کرتے ہیں۔
• مستقل حجم مرحلوں میں کوئی کام نہیں ہوتا، کیونکہ W = PΔV اور ΔV = 0۔

2 · تیاری

1. otto-cycle پری سیٹ کھولیں اور Reset دبائیں۔ 1 mol نائٹروجن (f = 5) 0.04 m³ سے 0.01 m³ تک نسجن ہوتی ہے، پھر مستقل حجم پر 900 K تک گرم ہوتی ہے۔
2. فی مرحلہ کام اور حرارت پڑائتیں فعال کریں۔
3. چکر کے ہر مرحلے (1 تا 4) کے لیے مرحلے کا ہدف حجم اور گیس کا کام اس مرحلے میں پڑھیں۔

3 · ڈیٹا جمع کریں

تمام 4 مراحل کا P-V خاکہ بنائیں۔ مستقل حجم (عمودی) حصے نشان زد کریں اور تصدیق کریں وہاں کام پڑائت 0 ہے۔

4 · تجزیہ

1. تصدیق کریں کہ مرحلے 2 اور 4 (ہم حجم مرحلے) آپ کی جدول میں W = 0 دکھاتے ہیں، جبکہ مرحلے 1 اور 3 (بے حرارت) غیر صفر کام دکھاتے ہیں۔ نسجن تناسب r = V₁/V₂ = 4 اور سائیکل کارکردگی η = 1 − 1/r^(γ−1) کو γ = 1.4 لے کر حساب کریں۔
2. اس چکر کا صاف کام مثبت ہے حالانکہ آدھے مراحل کام صفر۔ سمجھائیں کیسے صرف دو آڈایبیٹک مراحل صاف مثبت کام دے سکتے ہیں۔

5 · توسیع

1. حقیقی پٹرول انجن نسجن تناسب تقریباً 10-12 تک محدود ہوتے ہیں (زیادہ تناسب وقت سے پہلے اشتعال/ناکنگ کا سبب بنتا ہے)۔ η = 1 − 1/r^(γ−1) استعمال کرتے ہوئے وضاحت کریں کہ انجن ڈیزائنر زیادہ نسجن تناسب کیوں چاہتے ہیں جب ممکن ہو۔
2. ڈیزل انجن الگ چکر (ہم حجم کے بجائے ہم دباؤ حرارت) مگر ملتی جلتی آڈایبیٹک بھینچائو سوچ۔ دونوں آڈایبیٹک مراحل سے بھینچائو کام کو زیادہ درجۂ حرارت میں بدلتے۔ بھینچائو میں حرارت نقصان کم رکھنا دونوں ڈیزائنوں کے لیے کیوں اہم؟

اس تجربے کے پیچھے کی طبیعیات

← تجربے پر واپس