اسٹرلنگ چکر: بحالی کے ساتھ ہم درجۂ حرارت مرحلے

1 · پیش گوئی

اسٹرلنگ چکر 2 ہم درجۂ حرارت اور 2 ہم حجم مرحلے رکھتا ہے، آڈایبیٹک بالکل نہیں۔ اگر کامل «ری جنریٹر» ہم حجم مرحلوں کے درمیان حرارت دوبارہ چلائے تو اصولاً اس کی کارکردگی کارنو قدر تک جا سکتی ہے۔ مثالی ری جنریٹر کے بغیر، کیا آپ کی ناپی سادہ چکر کارکردگی کارنو حد سے پیچھے رہتی ہے؟

• جی ہاں — ری جنریٹر کے بغیر، اسی دو ذخیرہ درجۂ حرارت کے لیے اس چکر کی خام کارکردگی کارنو حد سے نیچے ہے۔
• کارکردگی بحالی سے قطع نظر بالکل کارنو حد کے برابر ہے۔
• کارکردگی کارنو حد سے بڑھ جاتی ہے۔

2 · تیاری

1. اسٹرلنگ چکر پری سیٹ کھولیں اور ری سیٹ دبائیں۔ 1 مول آرگن 600 K اور 300 K کے درمیان صرف ہم درجۂ حرارت اور ہم حجم مراحل سے چکر لگاتا ہے۔
2. فی مرحلہ کام پڑائت اور چکر کارکردگی پڑائت 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، 2 ہم درجۂ حرارت (خمیدہ) اور 2 ہم حجم (عمودی) حصے نشان زد کریں۔

4 · تجزیہ

1. تصدیق کریں کہ مرحلے 2 اور 4 (ہم حجم) W = 0 دکھاتے ہیں۔ خالص سائیکل کام کے لیے سب 4 مرحلوں کا کام جمع کریں اور سائیکل کی کارکردگی پڑائت کا کارنو حد η_c = 1 − 300/600 = 0.5 سے موازنہ کریں۔
2. اس چکر کی خام کارکردگی (بغیر مثالی ری جنریٹر کے جو ہم حجم مرحلوں کی حرارت واپس لے) 0.5 سے نیچے رہتی ہے۔ پہلے قانون سے سمجھائیں کیوں ہم حجم ٹھنڈک مرحلے میں پھینکی حرارت وہ توانائی ہے جو سادہ انجن واپس نہیں لیتا۔

5 · توسیع

1. اصل اسٹرلنگ انجن ری جنریٹر استعمال کرتا ہے — ایک جالی جو ہم حجم ٹھنڈک میں جانے والی حرارت ذخیرہ کر کے ہم حجم حرارت میں واپس دیتی ہے۔ سمجھائیں کیوں کامل ری جنریٹر اس چکر کو آڈایبیٹک مرحلوں کے بغیر بھی کارنو کارکردگی کے قریب لے جا سکتا ہے۔
2. اسٹرلنگ انجن اس لیے قیمتی ہیں کہ کسی بھی بیرونی حرارت ذریعے (شمس، ضائع حرارت، حتیٰ خلا کے درجۂ حرارت فرق) پر چلتے ہیں، اندرونی احتراق نہیں مانگتے۔ بیرونی حرارتی بند چکر انجن ان استعمالوں کے لیے کیوں پرکشش ہو سکتا ہے؟

اس تجربے کے پیچھے کی طبیعیات

← تجربے پر واپس