வெப்ப இயந்திரத்தின் செயல்திறன். வெப்ப இயந்திரத்தின் செயல்திறன். ஒருங்கிணைந்த மாநிலத் தேர்வுக் குறியாக்கியின் தலைப்புகள்: வெப்ப இயந்திரங்களின் செயல்பாட்டுக் கொள்கைகள், வெப்ப இயந்திரத்தின் செயல்திறன், வெப்ப இயந்திரங்கள் மற்றும் சுற்றுச்சூழல் பாதுகாப்பு

பல வகையான இயந்திரங்களின் செயல்பாடு வெப்ப இயந்திரத்தின் செயல்திறன் போன்ற ஒரு முக்கியமான குறிகாட்டியால் வகைப்படுத்தப்படுகிறது. ஒவ்வொரு ஆண்டும் பொறியாளர்கள் மிகவும் மேம்பட்ட தொழில்நுட்பத்தை உருவாக்க முயற்சி செய்கிறார்கள், இது குறைவானது, அதன் பயன்பாட்டிலிருந்து அதிகபட்ச விளைவைக் கொடுக்கும்.

வெப்ப இயந்திர சாதனம்

அது என்ன என்பதைப் புரிந்துகொள்வதற்கு முன், இந்த வழிமுறை எவ்வாறு செயல்படுகிறது என்பதைப் புரிந்துகொள்வது அவசியம். அதன் செயல்பாட்டின் கொள்கைகளை அறியாமல், இந்த குறிகாட்டியின் சாரத்தை கண்டுபிடிக்க முடியாது. வெப்ப இயந்திரம் என்பது உள் ஆற்றலைப் பயன்படுத்தி வேலை செய்யும் ஒரு சாதனம். ஒரு இயந்திரமாக மாறும் எந்த வெப்ப இயந்திரமும் வெப்பநிலை அதிகரிக்கும் போது பொருட்களின் வெப்ப விரிவாக்கத்தைப் பயன்படுத்துகிறது. திட-நிலை இயந்திரங்களில், ஒரு பொருளின் அளவை மாற்றுவது மட்டுமல்லாமல், உடலின் வடிவத்தையும் மாற்றுவது சாத்தியமாகும். அத்தகைய இயந்திரத்தின் செயல் வெப்ப இயக்கவியலின் விதிகளுக்கு உட்பட்டது.

செயல்பாட்டுக் கொள்கை

வெப்ப இயந்திரம் எவ்வாறு செயல்படுகிறது என்பதைப் புரிந்து கொள்ள, அதன் வடிவமைப்பின் அடிப்படைகளை கருத்தில் கொள்வது அவசியம். சாதனத்தின் செயல்பாட்டிற்கு, இரண்டு உடல்கள் தேவை: சூடான (ஹீட்டர்) மற்றும் குளிர் (குளிர்சாதன பெட்டி, குளிரான). வெப்ப இயந்திரங்களின் செயல்பாட்டுக் கொள்கை (வெப்ப இயந்திர செயல்திறன்) அவற்றின் வகையைப் பொறுத்தது. பெரும்பாலும் குளிர்சாதன பெட்டி ஒரு நீராவி மின்தேக்கி, மற்றும் ஹீட்டர் என்பது தீப்பெட்டியில் எரியும் எந்த வகையான எரிபொருளாகும். ஒரு சிறந்த வெப்ப இயந்திரத்தின் செயல்திறன் பின்வரும் சூத்திரத்தால் கண்டறியப்படுகிறது:

செயல்திறன் = (தியேட் - கூல்) / தியேட்டர். x 100%.

இந்த வழக்கில், ஒரு உண்மையான இயந்திரத்தின் செயல்திறன் இந்த சூத்திரத்தின் படி பெறப்பட்ட மதிப்பை விட அதிகமாக இருக்க முடியாது. மேலும், இந்த எண்ணிக்கை மேலே குறிப்பிட்ட மதிப்பை மீறாது. செயல்திறனை அதிகரிக்க, பெரும்பாலும் ஹீட்டர் வெப்பநிலை அதிகரிக்கப்படுகிறது மற்றும் குளிர்சாதன பெட்டி வெப்பநிலை குறைக்கப்படுகிறது. இந்த இரண்டு செயல்முறைகளும் சாதனங்களின் உண்மையான இயக்க நிலைமைகளால் வரையறுக்கப்படும்.

ஒரு வெப்ப இயந்திரம் செயல்படும் போது, ​​வாயு ஆற்றலை இழக்கத் தொடங்கி ஒரு குறிப்பிட்ட வெப்பநிலைக்கு குளிர்ச்சியடைவதால், வேலை செய்யப்படுகிறது. பிந்தையது பொதுவாக சுற்றியுள்ள வளிமண்டலத்தை விட பல டிகிரி அதிகமாக இருக்கும். இது குளிர்சாதன பெட்டியின் வெப்பநிலை. இந்த சிறப்பு சாதனம் குளிரூட்டும் மற்றும் வெளியேற்ற நீராவியின் அடுத்தடுத்த ஒடுக்கத்திற்காக வடிவமைக்கப்பட்டுள்ளது. மின்தேக்கிகள் இருக்கும் இடத்தில், குளிர்சாதனப் பெட்டியின் வெப்பநிலை சில நேரங்களில் சுற்றுப்புற வெப்பநிலையை விட குறைவாக இருக்கும்.

வெப்ப இயந்திரத்தில், ஒரு உடல் வெப்பமடைந்து விரிவடையும் போது, ​​​​அதன் உள் ஆற்றலை முழுவதுமாக விட்டுவிட முடியாது. சில வெப்பம் குளிர்சாதன பெட்டியில் அல்லது நீராவிக்கு மாற்றப்படும். வெப்பத்தின் இந்த பகுதி தவிர்க்க முடியாமல் இழக்கப்படுகிறது. எரிபொருள் எரிப்பு போது, ​​உழைக்கும் திரவம் ஹீட்டரிலிருந்து ஒரு குறிப்பிட்ட அளவு வெப்ப Q 1 ஐப் பெறுகிறது. அதே நேரத்தில், இது இன்னும் வேலை A செய்கிறது, இதன் போது அது வெப்ப ஆற்றலின் ஒரு பகுதியை குளிர்சாதன பெட்டிக்கு மாற்றுகிறது: Q 2

செயல்திறன் ஆற்றல் மாற்றம் மற்றும் பரிமாற்றத் துறையில் இயந்திரத்தின் செயல்திறனை வகைப்படுத்துகிறது. இந்த காட்டி பெரும்பாலும் சதவீதமாக அளவிடப்படுகிறது. செயல்திறன் சூத்திரம்:

η*A/Qx100%, இதில் Q என்பது செலவழிக்கப்பட்ட ஆற்றல், A என்பது பயனுள்ள வேலை.

ஆற்றல் பாதுகாப்பு சட்டத்தின் அடிப்படையில், செயல்திறன் எப்போதும் ஒற்றுமையை விட குறைவாக இருக்கும் என்று நாம் முடிவு செய்யலாம். வேறு வார்த்தைகளில் கூறுவதானால், அதில் செலவிடப்பட்ட ஆற்றலை விட பயனுள்ள வேலை ஒருபோதும் இருக்காது.

எஞ்சின் செயல்திறன் என்பது ஹீட்டரால் வழங்கப்படும் ஆற்றலுக்கான பயனுள்ள வேலையின் விகிதமாகும். இது பின்வரும் சூத்திரத்தின் வடிவத்தில் குறிப்பிடப்படலாம்:

η = (Q 1 -Q 2)/ Q 1, இதில் Q 1 என்பது ஹீட்டரிலிருந்து பெறப்பட்ட வெப்பம், மற்றும் Q 2 என்பது குளிர்சாதன பெட்டியில் கொடுக்கப்படுகிறது.

வெப்ப இயந்திர செயல்பாடு

வெப்ப இயந்திரத்தால் செய்யப்படும் வேலை பின்வரும் சூத்திரத்தைப் பயன்படுத்தி கணக்கிடப்படுகிறது:

A = |Q H | - |Q X |, இதில் A என்பது வேலை செய்கிறது, Q H என்பது ஹீட்டரிலிருந்து பெறப்பட்ட வெப்பத்தின் அளவு, Q X என்பது குளிரூட்டிக்கு வழங்கப்படும் வெப்பத்தின் அளவு.

|Q H | - |Q X |)/|Q H | = 1 - |Q X |/|Q H |

இது பெறப்பட்ட வெப்பத்தின் அளவிற்கு இயந்திரத்தால் செய்யப்படும் வேலையின் விகிதத்திற்கு சமம். இந்த பரிமாற்றத்தின் போது வெப்ப ஆற்றலின் ஒரு பகுதி இழக்கப்படுகிறது.

கார்னோட் இயந்திரம்

வெப்ப இயந்திரத்தின் அதிகபட்ச செயல்திறன் கார்னோட் சாதனத்தில் காணப்படுகிறது. இந்த அமைப்பில் இது ஹீட்டர் (Tn) மற்றும் குளிரான (Tx) ஆகியவற்றின் முழுமையான வெப்பநிலையை மட்டுமே சார்ந்துள்ளது என்பதே இதற்குக் காரணம். இயங்கும் வெப்ப இயந்திரத்தின் செயல்திறன் பின்வரும் சூத்திரத்தால் தீர்மானிக்கப்படுகிறது:

(Tn - Tx)/ Tn = - Tx - Tn.

வெப்ப இயக்கவியலின் விதிகள் சாத்தியமான அதிகபட்ச செயல்திறனைக் கணக்கிடுவதை சாத்தியமாக்கியது. இந்த காட்டி முதன்முதலில் பிரெஞ்சு விஞ்ஞானியும் பொறியாளருமான சாடி கார்னோட்டால் கணக்கிடப்பட்டது. அவர் ஒரு சிறந்த வாயுவில் இயங்கும் வெப்ப இயந்திரத்தை கண்டுபிடித்தார். இது 2 சமவெப்பங்கள் மற்றும் 2 அடியாபட்களின் சுழற்சியில் செயல்படுகிறது. அதன் செயல்பாட்டின் கொள்கை மிகவும் எளிதானது: ஒரு ஹீட்டர் தொடர்பு வாயுவுடன் ஒரு பாத்திரத்திற்கு கொண்டு வரப்படுகிறது, இதன் விளைவாக வேலை செய்யும் திரவம் சமவெப்பமாக விரிவடைகிறது. அதே நேரத்தில், இது ஒரு குறிப்பிட்ட அளவு வெப்பத்தை செயல்படுகிறது மற்றும் பெறுகிறது. அதன் பிறகு, பாத்திரம் வெப்ப காப்பு செய்யப்படுகிறது. இது இருந்தபோதிலும், வாயு தொடர்ந்து விரிவடைகிறது, ஆனால் அடியாபாட்டாக (சுற்றுச்சூழலுடன் வெப்ப பரிமாற்றம் இல்லாமல்). இந்த நேரத்தில், அதன் வெப்பநிலை குளிர்சாதன பெட்டியில் குறைகிறது. இந்த நேரத்தில், வாயு குளிர்சாதன பெட்டியுடன் தொடர்பு கொள்கிறது, இதன் விளைவாக ஐசோமெட்ரிக் சுருக்கத்தின் போது அது ஒரு குறிப்பிட்ட அளவு வெப்பத்தை அளிக்கிறது. பின்னர் பாத்திரம் மீண்டும் வெப்ப காப்பு செய்யப்படுகிறது. இந்த வழக்கில், வாயு அதன் அசல் அளவு மற்றும் நிலைக்கு அடிபட்டாவாக சுருக்கப்படுகிறது.

வகைகள்

இப்போதெல்லாம், வெவ்வேறு கொள்கைகள் மற்றும் வெவ்வேறு எரிபொருளில் செயல்படும் பல வகையான வெப்ப இயந்திரங்கள் உள்ளன. அவர்கள் அனைவருக்கும் தங்கள் சொந்த செயல்திறன் உள்ளது. இவற்றில் பின்வருவன அடங்கும்:

உள் எரிப்பு இயந்திரம் (பிஸ்டன்), இது எரிபொருளின் இரசாயன ஆற்றலின் ஒரு பகுதி இயந்திர ஆற்றலாக மாற்றப்படும் ஒரு பொறிமுறையாகும். அத்தகைய சாதனங்கள் வாயு அல்லது திரவமாக இருக்கலாம். 2-ஸ்ட்ரோக் மற்றும் 4-ஸ்ட்ரோக் என்ஜின்கள் உள்ளன. அவர்கள் தொடர்ச்சியான கடமை சுழற்சியைக் கொண்டிருக்கலாம். எரிபொருள் கலவையை தயாரிக்கும் முறையின் படி, அத்தகைய இயந்திரங்கள் கார்பூரேட்டர் (வெளிப்புற கலவை உருவாக்கத்துடன்) மற்றும் டீசல் (உள் கொண்டவை). ஆற்றல் மாற்றியின் வகையின் அடிப்படையில், அவை பிஸ்டன், ஜெட், டர்பைன் மற்றும் ஒருங்கிணைந்ததாக பிரிக்கப்படுகின்றன. அத்தகைய இயந்திரங்களின் செயல்திறன் 0.5 ஐ விட அதிகமாக இல்லை.

ஸ்டிர்லிங் என்ஜின் என்பது வேலை செய்யும் திரவம் ஒரு வரையறுக்கப்பட்ட இடத்தில் அமைந்துள்ள ஒரு சாதனமாகும். இது ஒரு வகையான வெளிப்புற எரிப்பு இயந்திரம். அதன் செயல்பாட்டின் கொள்கையானது, அதன் அளவின் மாற்றங்கள் காரணமாக ஆற்றல் உற்பத்தியுடன் உடலின் அவ்வப்போது குளிர்ச்சி / வெப்பத்தை அடிப்படையாகக் கொண்டது. இது மிகவும் திறமையான இயந்திரங்களில் ஒன்றாகும்.

எரிபொருளின் வெளிப்புற எரிப்பு கொண்ட விசையாழி (ரோட்டரி) இயந்திரம். இத்தகைய நிறுவல்கள் பெரும்பாலும் வெப்ப மின் நிலையங்களில் காணப்படுகின்றன.

டர்பைன் (சுழற்சி) உள் எரிப்பு இயந்திரங்கள் உச்ச நிலையில் வெப்ப மின் நிலையங்களில் பயன்படுத்தப்படுகின்றன. மற்றவர்களைப் போல பரவலாக இல்லை.

ஒரு விசையாழி இயந்திரம் அதன் உந்துவிசை மூலம் சில உந்துதலை உருவாக்குகிறது. அது வெளியேற்ற வாயுக்களிலிருந்து மீதியைப் பெறுகிறது. அதன் வடிவமைப்பு ஒரு சுழலும் இயந்திரம், அதன் தண்டின் மீது ஒரு ப்ரொப்பல்லர் பொருத்தப்பட்டுள்ளது.

மற்ற வகையான வெப்ப இயந்திரங்கள்

ராக்கெட், டர்போஜெட் மற்றும் வெளியேற்ற வாயுக்கள் திரும்புவதால் உந்துதல் பெறும்.

திட நிலை இயந்திரங்கள் திடப்பொருளை எரிபொருளாகப் பயன்படுத்துகின்றன. செயல்பாட்டின் போது, ​​அதன் அளவு மாறுவது அல்ல, ஆனால் அதன் வடிவம். உபகரணங்களை இயக்கும் போது, ​​மிகச் சிறிய வெப்பநிலை வேறுபாடு பயன்படுத்தப்படுகிறது.

நீங்கள் எவ்வாறு செயல்திறனை அதிகரிக்க முடியும்

வெப்ப இயந்திரத்தின் செயல்திறனை அதிகரிக்க முடியுமா? வெப்ப இயக்கவியலில் விடை தேட வேண்டும். பல்வேறு வகையான ஆற்றலின் பரஸ்பர மாற்றங்களை அவள் படிக்கிறாள். கிடைக்கக்கூடிய அனைத்து மெக்கானிக்கல் போன்றவற்றையும் ஒரே நேரத்தில் பயன்படுத்த முடியாது என்று நிறுவப்பட்டது, அவை வெப்பமாக மாறுவது எந்த கட்டுப்பாடுகளும் இல்லாமல் நிகழ்கிறது. வெப்ப ஆற்றலின் தன்மையானது துகள்களின் ஒழுங்கற்ற (குழப்பமான) இயக்கத்தின் அடிப்படையில் அமைந்திருப்பதால் இது சாத்தியமாகும்.

ஒரு உடல் எவ்வளவு வெப்பமடைகிறதோ, அவ்வளவு வேகமாக அதன் மூலக்கூறுகள் நகரும். துகள்களின் இயக்கம் இன்னும் ஒழுங்கற்றதாக மாறும். இதனுடன், ஆர்டரை எளிதில் குழப்பமாக மாற்ற முடியும் என்பது அனைவருக்கும் தெரியும், இது ஆர்டர் செய்வது மிகவும் கடினம்.

ஒருங்கிணைந்த மாநில தேர்வு குறியாக்கியின் தலைப்புகள்: வெப்ப இயந்திரங்களின் செயல்பாட்டின் கொள்கைகள், வெப்ப இயந்திரத்தின் செயல்திறன், வெப்ப இயந்திரங்கள் மற்றும் சுற்றுச்சூழல் பாதுகாப்பு.

சுருக்கமாக, வெப்ப இயந்திரங்கள்வெப்பத்தை வேலையாக மாற்றவும் அல்லது மாறாக, வேலை வெப்பமாக மாற்றவும்.
வெப்ப இயந்திரங்கள் இரண்டு வகைகளில் வருகின்றன, அவற்றில் நிகழும் செயல்முறைகளின் திசையைப் பொறுத்து.

1. வெப்ப இயந்திரங்கள்வெளிப்புற மூலத்திலிருந்து வரும் வெப்பத்தை இயந்திர வேலையாக மாற்றவும்.

2. குளிர்பதன இயந்திரங்கள்வெளிப்புற மூலத்தின் இயந்திர வேலை காரணமாக குறைந்த வெப்பமான உடலில் இருந்து வெப்பத்தை அதிக வெப்பத்திற்கு மாற்றவும்.

இந்த வகையான வெப்ப இயந்திரங்களை இன்னும் விரிவாகக் கருதுவோம்.

வெப்ப இயந்திரங்கள்

ஒரு உடலில் வேலை செய்வது அதன் உள் ஆற்றலை மாற்றுவதற்கான வழிகளில் ஒன்றாகும் என்பதை நாங்கள் அறிவோம்: செய்யப்படும் வேலை உடலில் கரைந்து, சீரற்ற இயக்கம் மற்றும் அதன் துகள்களின் தொடர்பு ஆகியவற்றின் ஆற்றலாக மாறும்.

அரிசி. 1. வெப்ப இயந்திரம்

ஒரு வெப்ப இயந்திரம் என்பது ஒரு சாதனம், மாறாக, உடலின் "குழப்பமான" உள் ஆற்றலில் இருந்து பயனுள்ள வேலையைப் பிரித்தெடுக்கிறது. வெப்ப இயந்திரத்தின் கண்டுபிடிப்பு மனித நாகரிகத்தின் முகத்தை தீவிரமாக மாற்றியது.

வெப்ப இயந்திரத்தின் திட்ட வரைபடம் பின்வருமாறு சித்தரிக்கப்படலாம் (படம் 1). இந்த வரைபடத்தின் கூறுகள் எதைக் குறிக்கின்றன என்பதைக் கண்டுபிடிப்போம்.

வேலை செய்யும் திரவம்இயந்திரம் வாயு. இது விரிவடைந்து, பிஸ்டனை நகர்த்துகிறது மற்றும் அதன் மூலம் பயனுள்ள இயந்திர வேலைகளை செய்கிறது.

ஆனால் வாயுவை விரிவுபடுத்துவதற்கு, வெளிப்புற சக்திகளைக் கடந்து, சுற்றுப்புற வெப்பநிலையை விட கணிசமாக அதிகமான வெப்பநிலைக்கு அதை வெப்பமாக்குவது அவசியம். இதைச் செய்ய, வாயு தொடர்பு கொள்ளப்படுகிறது ஹீட்டர்- எரியும் எரிபொருள்.

எரிபொருளின் எரிப்பு போது, ​​குறிப்பிடத்தக்க ஆற்றல் வெளியிடப்படுகிறது, இதில் ஒரு பகுதி வாயுவை சூடாக்க பயன்படுகிறது. ஹீட்டரிலிருந்து வாயு ஒரு அளவு வெப்பத்தைப் பெறுகிறது. இந்த வெப்பத்தின் காரணமாக இயந்திரம் பயனுள்ள வேலையைச் செய்கிறது.

இது எல்லாம் தெளிவாக உள்ளது. குளிர்சாதன பெட்டி என்றால் என்ன, அது ஏன் தேவைப்படுகிறது?

ஒற்றை வாயு விரிவாக்கம் மூலம், உள்வரும் வெப்பத்தை முடிந்தவரை திறமையாகப் பயன்படுத்தி, அதை முழுவதுமாக வேலையாக மாற்றலாம். இதைச் செய்ய, நாம் வாயுவை சமவெப்பமாக விரிவாக்க வேண்டும்: வெப்ப இயக்கவியலின் முதல் விதி, நமக்குத் தெரிந்தபடி, இந்த விஷயத்தில் நமக்குத் தருகிறது.

ஆனால் ஒரு முறை விரிவாக்கம் யாருக்கும் தேவையில்லை. இயந்திரம் இயங்க வேண்டும் சுழற்சி முறையில், பிஸ்டன் இயக்கங்களின் அவ்வப்போது மீண்டும் மீண்டும் வருவதை உறுதி செய்கிறது. எனவே, விரிவாக்கம் முடிந்ததும், வாயு சுருக்கப்பட்டு, அதன் அசல் நிலைக்குத் திரும்ப வேண்டும்.

விரிவாக்க செயல்பாட்டின் போது, ​​வாயு சில நேர்மறையான வேலைகளை செய்கிறது. சுருக்க செயல்பாட்டின் போது, ​​வாயுவில் நேர்மறையான வேலை செய்யப்படுகிறது (மற்றும் வாயு தன்னை எதிர்மறையாக வேலை செய்கிறது). இதன் விளைவாக, ஒரு சுழற்சிக்கான வாயுவின் பயனுள்ள வேலை: .

நிச்சயமாக, class="tex" alt="A>0) இருக்க வேண்டும்"> , или (иначе никакого смысла в двигателе нет).!}

ஒரு வாயுவை அழுத்தும் போது, ​​வாயு விரிவாக்கத்தின் போது செய்ததை விட குறைவான வேலையைச் செய்ய வேண்டும்.

இதை எப்படி அடைவது? பதில்: விரிவாக்கத்தின் போது குறைவான அழுத்தத்தின் கீழ் வாயுவை சுருக்கவும். வேறு வார்த்தைகளில் கூறுவதானால், -வரைபடத்தில் சுருக்க செயல்முறை தொடர வேண்டும் கீழேவிரிவாக்க செயல்முறை, அதாவது சுழற்சி செல்ல வேண்டும் கடிகார திசையில்(படம் 2).

அரிசி. 2. வெப்ப இயந்திர சுழற்சி

எடுத்துக்காட்டாக, படத்தில் உள்ள சுழற்சியில், விரிவாக்கத்தின் போது வாயுவால் செய்யப்படும் வேலை வளைந்த ட்ரெப்சாய்டின் பகுதிக்கு சமம். இதேபோல், சுருக்கத்தின் போது ஒரு வாயு செய்யும் வேலை ஒரு கழித்தல் அடையாளத்துடன் கூடிய வளைந்த ட்ரெப்சாய்டின் பகுதிக்கு சமம். இதன் விளைவாக, ஒரு சுழற்சிக்கு வாயுவால் செய்யப்படும் வேலை நேர்மறையாகவும் சுழற்சியின் பரப்பளவிற்கு சமமாகவும் மாறும்.

சரி, ஆனால் குறைந்த வளைவில், அதாவது குறைந்த அழுத்தங்களைக் கொண்ட மாநிலங்கள் வழியாக வாயுவை அதன் அசல் நிலைக்குத் திரும்ப எப்படி கட்டாயப்படுத்துவது? கொடுக்கப்பட்ட தொகுதிக்கு, குறைந்த வெப்பநிலை, குறைந்த வாயு அழுத்தம் என்பதை நினைவில் கொள்வோம். எனவே, அழுத்தும் போது, ​​வாயு குறைந்த வெப்பநிலை கொண்ட மாநிலங்கள் வழியாக செல்ல வேண்டும்.

ஒரு குளிர்சாதனப்பெட்டி இதற்குத் தான் குளிர்சுருக்க செயல்பாட்டில் வாயு.

குளிரானது வளிமண்டலமாக இருக்கலாம் (உள் எரிப்பு இயந்திரங்களுக்கு) அல்லது ஓடும் நீரை குளிர்விக்கும் (நீராவி விசையாழிகளுக்கு). குளிர்ந்தவுடன், வாயு குளிர்சாதன பெட்டியில் சிறிது வெப்பத்தை அளிக்கிறது.

ஒரு சுழற்சிக்கு வாயுவால் பெறப்பட்ட வெப்பத்தின் மொத்த அளவு சமமாக மாறிவிடும். வெப்ப இயக்கவியலின் முதல் விதியின்படி:

ஒரு சுழற்சிக்கான வாயுவின் உள் ஆற்றலில் மாற்றம் எங்கே. இது பூஜ்ஜியத்திற்கு சமம்: வாயு அதன் அசல் நிலைக்குத் திரும்பியதால் (மற்றும் உள் ஆற்றல், நாம் நினைவில் வைத்திருப்பது போல், மாநில செயல்பாடு) இதன் விளைவாக, ஒரு சுழற்சிக்கான எரிவாயு வேலை இதற்கு சமம்:

(1)

நீங்கள் பார்க்க முடியும் என, ஹீட்டரில் இருந்து வரும் வெப்பத்தை முழுமையாக வேலையாக மாற்றுவது சாத்தியமில்லை. செயல்முறையின் சுழற்சி தன்மையை உறுதி செய்ய வெப்பத்தின் ஒரு பகுதியை குளிர்சாதன பெட்டியில் கொடுக்க வேண்டும்.

எரிபொருளை எரிக்கும் ஆற்றலை இயந்திர வேலையாக மாற்றுவதற்கான செயல்திறனின் குறிகாட்டியானது வெப்ப இயந்திரத்தின் செயல்திறன் ஆகும்.

வெப்ப இயந்திர செயல்திறன்ஹீட்டரிலிருந்து பெறப்பட்ட வெப்பத்தின் அளவிற்கு இயந்திர வேலைகளின் விகிதம்:

(1) உறவைக் கணக்கில் எடுத்துக் கொண்டால், எங்களிடம் உள்ளது

(2)

ஒரு வெப்ப இயந்திரத்தின் செயல்திறன், நாம் பார்க்கிறபடி, எப்போதும் ஒற்றுமையை விட குறைவாக இருக்கும். எடுத்துக்காட்டாக, நீராவி விசையாழிகளின் செயல்திறன் தோராயமாக உள்ளது, மற்றும் உள் எரிப்பு இயந்திரங்களின் செயல்திறன் தோராயமாக உள்ளது.

குளிர்பதன இயந்திரங்கள்

அன்றாட அனுபவங்கள் மற்றும் உடல் பரிசோதனைகள் வெப்ப பரிமாற்றத்தின் செயல்பாட்டில், வெப்பம் அதிக வெப்பமான உடலிலிருந்து குறைந்த வெப்பத்திற்கு மாற்றப்படுகிறது, ஆனால் நேர்மாறாக அல்ல. வெப்ப பரிமாற்றம் காரணமாக, ஆற்றல் இதில் உள்ள செயல்முறைகள் தன்னிச்சையாககுளிர்ச்சியான உடலிலிருந்து வெப்பத்திற்கு செல்கிறது, இதன் விளைவாக குளிர்ந்த உடல் இன்னும் குளிர்ச்சியடையும், மேலும் சூடான உடல் இன்னும் வெப்பமடையும்.

அரிசி. 3. குளிர்சாதன பெட்டி

இங்கே முக்கிய வார்த்தை "தன்னிச்சையாக." நீங்கள் வெளிப்புற ஆற்றல் மூலத்தைப் பயன்படுத்தினால், குளிர்ந்த உடலில் இருந்து வெப்பத்தை வெப்பமாக மாற்றும் செயல்முறையை மேற்கொள்வது மிகவும் சாத்தியமாகும். இதைத்தான் குளிர்சாதனப் பெட்டிகள் செய்கின்றன
கார்கள்.

வெப்ப இயந்திரத்துடன் ஒப்பிடுகையில், குளிர்பதன இயந்திரத்தில் உள்ள செயல்முறைகள் எதிர் திசையில் உள்ளன (படம் 3).

வேலை செய்யும் திரவம்குளிர்பதன இயந்திரம் என்றும் அழைக்கப்படுகிறது குளிரூட்டி. எளிமைக்காக, விரிவாக்கத்தின் போது வெப்பத்தை உறிஞ்சி, சுருக்கத்தின் போது வெளியிடும் வாயுவாகக் கருதுவோம் (உண்மையான குளிர்பதன அலகுகளில், குளிர்பதனமானது குறைந்த கொதிநிலையுடன் ஒரு ஆவியாகும் கரைசல் ஆகும், இது ஆவியாதல் போது வெப்பத்தை உறிஞ்சி ஒடுக்கத்தின் போது வெளியிடுகிறது).

குளிர்சாதன பெட்டிஒரு குளிர்பதன இயந்திரத்தில், அது வெப்பத்தை அகற்றும் உடலாகும். குளிர்சாதன பெட்டி ஒரு அளவு வெப்பத்தை வேலை செய்யும் திரவத்திற்கு (வாயு) மாற்றுகிறது, இதனால் வாயு விரிவடைகிறது.

சுருக்கத்தின் போது, ​​வாயு வெப்பத்தை வெப்பமான உடலுக்கு மாற்றுகிறது - ஹீட்டர். அத்தகைய வெப்ப பரிமாற்றம் ஏற்பட, வாயு விரிவாக்கத்தின் போது விட அதிக வெப்பநிலையில் அழுத்தப்பட வேண்டும். வெளிப்புற மூலத்தால் செய்யப்படும் வேலையின் காரணமாக மட்டுமே இது சாத்தியமாகும் (உதாரணமாக, ஒரு மின்சார மோட்டார் (உண்மையான குளிர்பதன அலகுகளில், மின்சார மோட்டார் ஆவியாக்கியில் குறைந்த அழுத்தத்தை உருவாக்குகிறது, இதன் விளைவாக குளிரூட்டி கொதித்து வெப்பத்தை எடுக்கும்; மாறாக, மின்தேக்கியில் மின்சார மோட்டார் அதிக அழுத்தத்தை உருவாக்குகிறது, அதன் கீழ் குளிர்பதனம் ஒடுங்கி வெப்பத்தை வெளியிடுகிறது)). எனவே, ஹீட்டருக்கு மாற்றப்படும் வெப்பத்தின் அளவு, குளிர்சாதன பெட்டியில் இருந்து எடுக்கப்பட்ட வெப்பத்தின் அளவை விட அதிகமாக இருக்கும்:

இவ்வாறு, -வரைபடத்தில் குளிர்பதன இயந்திரத்தின் வேலை சுழற்சி செல்கிறது எதிரெதிர் திசையில். சுழற்சி பகுதி என்பது வெளிப்புற மூலத்தால் செய்யப்படும் வேலை (படம் 4).

அரிசி. 4. குளிர்சாதன பெட்டி சுழற்சி

ஒரு குளிர்பதன இயந்திரத்தின் முக்கிய நோக்கம் ஒரு குறிப்பிட்ட நீர்த்தேக்கத்தை குளிர்விப்பதாகும் (உதாரணமாக, ஒரு உறைவிப்பான்). இந்த வழக்கில், இந்த நீர்த்தேக்கம் ஒரு குளிர்சாதனப்பெட்டியின் பாத்திரத்தை வகிக்கிறது, மேலும் சூழல் ஒரு ஹீட்டராக செயல்படுகிறது - நீர்த்தேக்கத்திலிருந்து அகற்றப்பட்ட வெப்பம் அதில் சிதறடிக்கப்படுகிறது.

குளிர்பதன இயந்திரத்தின் செயல்திறனின் குறிகாட்டியாகும் செயல்திறன் குணகம், குளிர்சாதனப்பெட்டியில் இருந்து அகற்றப்பட்ட வெப்ப விகிதத்தின் வெளிப்புற மூலத்தின் வேலைக்கு சமம்:

குளிர்பதன குணகம் ஒன்றுக்கு மேல் இருக்கலாம். உண்மையான குளிர்சாதன பெட்டிகளில், இது தோராயமாக 1 முதல் 3 வரை மதிப்புகளை எடுக்கும்.

மற்றொரு சுவாரஸ்யமான பயன்பாடு உள்ளது: ஒரு குளிர்பதன இயந்திரம் வேலை செய்ய முடியும் வெப்ப பம்ப். சுற்றுச்சூழலில் இருந்து அகற்றப்பட்ட வெப்பத்தின் காரணமாக ஒரு குறிப்பிட்ட நீர்த்தேக்கத்தை (உதாரணமாக, ஒரு அறையை சூடாக்குதல்) வெப்பமாக்குவதே அதன் நோக்கம். இந்த வழக்கில், இந்த தொட்டி ஹீட்டர் இருக்கும், மற்றும் சூழல் குளிர்சாதன பெட்டி இருக்கும்.

வெப்ப விசையியக்கக் குழாயின் செயல்திறன் குறிகாட்டியாகும் வெப்பமூட்டும் குணகம், வெளிப்புற மூலத்தின் வேலைக்கு சூடான நீர்த்தேக்கத்திற்கு மாற்றப்படும் வெப்பத்தின் விகிதத்திற்கு சமம்:

உண்மையான வெப்ப விசையியக்கக் குழாய்களின் வெப்பக் குணக மதிப்புகள் பொதுவாக 3 முதல் 5 வரை இருக்கும்.

கார்னோட் வெப்ப இயந்திரம்

வெப்ப இயந்திரத்தின் முக்கிய பண்புகள் சுழற்சியின் போது வேலை செய்யும் திரவத்தின் மிக உயர்ந்த மற்றும் குறைந்த வெப்பநிலை ஆகும். இந்த மதிப்புகள் அதன்படி அழைக்கப்படுகின்றன ஹீட்டர் வெப்பநிலைமற்றும் குளிர்சாதன பெட்டி வெப்பநிலை.

ஒரு வெப்ப இயந்திரத்தின் செயல்திறன் ஒற்றுமையை விட கண்டிப்பாக குறைவாக இருப்பதை நாம் பார்த்தோம். ஒரு இயற்கையான கேள்வி எழுகிறது: ஹீட்டர் வெப்பநிலை மற்றும் குளிர்சாதன பெட்டி வெப்பநிலையின் நிலையான மதிப்புகள் கொண்ட வெப்ப இயந்திரத்தின் அதிகபட்ச செயல்திறன் என்ன?

எடுத்துக்காட்டாக, இயந்திர வேலை திரவத்தின் அதிகபட்ச வெப்பநிலை , மற்றும் குறைந்தபட்சம் - . அத்தகைய இயந்திரத்தின் செயல்திறனுக்கான கோட்பாட்டு வரம்பு என்ன?

இந்த கேள்விக்கான பதிலை 1824 இல் பிரெஞ்சு இயற்பியலாளரும் பொறியியலாளருமான சாடி கார்னோட் வழங்கினார்.

அவர் ஒரு சிறந்த வாயுவை வேலை செய்யும் திரவமாகக் கொண்ட குறிப்பிடத்தக்க வெப்ப இயந்திரத்தைக் கண்டுபிடித்து ஆராய்ச்சி செய்தார். அதன்படி இந்த இயந்திரம் செயல்படுகிறது கார்னோட் சுழற்சி, இரண்டு சமவெப்பங்கள் மற்றும் இரண்டு அடியாபட்கள் கொண்டது.

கருத்தில் கொள்வோம் நேரடி சுழற்சிகார்னோட் இயந்திரம், கடிகார திசையில் செல்கிறது (படம் 5). இந்த வழக்கில், இயந்திரம் ஒரு வெப்ப இயந்திரமாக செயல்படுகிறது.

அரிசி. 5. கார்னோட் சுழற்சி

சமவெப்பம். இந்த கட்டத்தில், வாயு ஒரு வெப்பநிலை ஹீட்டருடன் வெப்ப தொடர்புக்கு கொண்டு வரப்பட்டு சமவெப்பமாக விரிவடைகிறது. ஹீட்டரிலிருந்து ஒரு அளவு வெப்பம் வருகிறது மற்றும் இந்தப் பகுதியில் முழுவதுமாக வேலையாக மாற்றப்படுகிறது: .

அடியாபாடா. அடுத்தடுத்த சுருக்கத்திற்கு, வாயு குறைந்த வெப்பநிலை மண்டலத்திற்கு மாற்றப்பட வேண்டும். இதைச் செய்ய, வாயு வெப்பமாகத் தனிமைப்படுத்தப்பட்டு, பின்னர் அப்பகுதியில் விரிவடைகிறது.

விரிவடையும் போது, ​​வாயு நேர்மறை வேலை செய்கிறது, இதன் காரணமாக, அதன் உள் ஆற்றல் குறைகிறது: .

சமவெப்பம். வெப்ப காப்பு நீக்கப்பட்டது, வாயு ஒரு வெப்பநிலை குளிர்சாதன பெட்டியில் வெப்ப தொடர்பு கொண்டு. சமவெப்ப சுருக்கம் ஏற்படுகிறது. வாயு குளிர்சாதன பெட்டியில் வெப்பத்தை மாற்றுகிறது மற்றும் எதிர்மறை வேலை செய்கிறது.

அடியாபாடா. வாயுவை அதன் அசல் நிலைக்குத் திரும்பப் பெற இந்த பிரிவு அவசியம். அடியாபாடிக் சுருக்கத்தின் போது, ​​வாயு எதிர்மறையான வேலையைச் செய்கிறது, மேலும் உள் ஆற்றலில் மாற்றம் நேர்மறையாக இருக்கும்: வாயு அதன் அசல் வெப்பநிலைக்கு சூடாகிறது.

கார்னோட் இந்த சுழற்சியின் செயல்திறனைக் கண்டறிந்தார் (கணக்கீடுகள், துரதிருஷ்டவசமாக, பள்ளி பாடத்திட்டத்தின் எல்லைக்கு அப்பாற்பட்டவை):

(3)

மேலும், அவர் அதை நிரூபித்தார் ஹீட்டர் வெப்பநிலை மற்றும் குளிர்ந்த வெப்பநிலையுடன் கூடிய அனைத்து வெப்ப இயந்திரங்களுக்கும் கார்னோட் சுழற்சி செயல்திறன் அதிகபட்சமாக சாத்தியமாகும் .

எனவே, மேலே உள்ள எடுத்துக்காட்டில் எங்களிடம் உள்ளது:

சமவெப்பங்கள் மற்றும் அடியாபட்களைப் பயன்படுத்துவதன் பயன் என்ன, வேறு சில செயல்முறைகள் அல்ல?

சமவெப்ப மற்றும் அடிபயாடிக் செயல்முறைகள் ஒரு கார்னோட் இயந்திரத்தை உருவாக்குகின்றன மீளக்கூடியது. மூலம் தொடங்க முடியும் தலைகீழ் சுழற்சி(எதிர் கடிகார திசையில்) அதே ஹீட்டர் மற்றும் குளிர்சாதனப்பெட்டிக்கு இடையில், மற்ற சாதனங்கள் இல்லாமல். இந்த வழக்கில், கார்னோட் இயந்திரம் குளிர்பதன இயந்திரமாக செயல்படும்.

இரண்டு திசைகளிலும் கார்னட் இயந்திரத்தை இயக்கும் திறன் வெப்ப இயக்கவியலில் மிக முக்கிய பங்கு வகிக்கிறது. எடுத்துக்காட்டாக, கார்னோட் சுழற்சியின் அதிகபட்ச செயல்திறனுக்கான ஆதாரத்தில் இந்த உண்மை ஒரு இணைப்பாக செயல்படுகிறது. வெப்ப இயக்கவியலின் இரண்டாவது விதி பற்றிய அடுத்த கட்டுரையில் இதைத் திரும்பப் பார்ப்போம்.

வெப்ப இயந்திரங்கள் மற்றும் சுற்றுச்சூழல் பாதுகாப்பு

வெப்ப இயந்திரங்கள் சுற்றுச்சூழலுக்கு கடுமையான சேதத்தை ஏற்படுத்துகின்றன. அவற்றின் பரவலான பயன்பாடு பல எதிர்மறை விளைவுகளுக்கு வழிவகுக்கிறது.

வளிமண்டலத்தில் ஒரு பெரிய அளவு வெப்ப ஆற்றல் சிதறல் கிரகத்தின் வெப்பநிலை அதிகரிப்புக்கு வழிவகுக்கிறது. காலநிலை வெப்பமயமாதல் பனிப்பாறைகள் உருகும் மற்றும் பேரழிவு பேரழிவுகளை விளைவிக்கும் அச்சுறுத்துகிறது.
வளிமண்டலத்தில் கார்பன் டை ஆக்சைடு குவிவதால் காலநிலை வெப்பமயமாதல் ஏற்படுகிறது, இது பூமியின் வெப்ப கதிர்வீச்சு விண்வெளியில் வெளியேறுவதை மெதுவாக்குகிறது (கிரீன்ஹவுஸ் விளைவு).
எரிபொருள் எரிப்பு பொருட்களின் அதிக செறிவு காரணமாக, சுற்றுச்சூழல் நிலைமை மோசமடைந்து வருகிறது.

இவை முழு நாகரிகத்தின் அளவிலான பிரச்சனைகள். வெப்ப இயந்திரங்களின் தீங்கு விளைவிக்கும் விளைவுகளை எதிர்த்துப் போராட, அவற்றின் செயல்திறனை அதிகரிக்கவும், நச்சு உமிழ்வைக் குறைக்கவும், புதிய வகை எரிபொருளை உருவாக்கவும் மற்றும் ஆற்றலைச் சிக்கனமாகப் பயன்படுத்தவும் அவசியம்.

கார்னோட் சுழற்சி- வெப்பம் வேலையாக மாற்றப்படும் (அல்லது வேலை வெப்பமாக) மாற்றக்கூடிய வட்டச் செயல்முறை. இது இரண்டு சமவெப்ப மற்றும் பயாடியாபாடிக் செயல்முறைகளை வரிசையாக மாற்றுவதைக் கொண்டுள்ளது, அங்கு வேலை செய்யும் திரவம் ஒரு சிறந்த வாயு ஆகும். முதலில் N. L. S. Carnot (1824) மூலம் வெப்ப இயந்திரங்களின் செயல்திறனை தீர்மானிப்பது தொடர்பாக கருதப்பட்டது. கார்னோட் சுழற்சி அனைத்து சுழற்சிகளிலும் மிகவும் திறமையான சுழற்சியாகும், இது அதிகபட்ச செயல்திறனைக் கொண்டுள்ளது.

கார்னோட் சுழற்சி திறன்:

சிறந்த வாயுவுடன் கூடிய கார்னோட் சுழற்சியின் செயல்திறன் ஹீட்டர் (Tn) மற்றும் குளிர்சாதன பெட்டி (Tx) ஆகியவற்றின் வெப்பநிலையை மட்டுமே சார்ந்துள்ளது என்பதை இது காட்டுகிறது.

பின்வரும் முடிவுகள் சமன்பாட்டிலிருந்து பின்பற்றப்படுகின்றன:

1. வெப்ப இயந்திரத்தின் செயல்திறனை அதிகரிக்க, நீங்கள் ஹீட்டரின் வெப்பநிலையை அதிகரிக்க வேண்டும் மற்றும் குளிர்சாதன பெட்டியின் வெப்பநிலையை குறைக்க வேண்டும்;

2. ஒரு வெப்ப இயந்திரத்தின் செயல்திறன் எப்போதும் 1 ஐ விட குறைவாக இருக்கும்.

கார்னோட் சுழற்சிமீளக்கூடியது, ஏனெனில் அதன் அனைத்து கூறுகளும் சமநிலை செயல்முறைகள்.

கேள்வி 20:

வான் டெர் வால்ஸ் சமன்பாடு என்பது ஒரு உண்மையான வாயுவின் நடத்தையை மிகவும் எளிமையான மற்றும் தரமான முறையில் சரியாக பிரதிபலிக்கிறது.

மாநிலத்தின் வான் டெர் வால்ஸ் வாயு சமன்பாடு- வான் டெர் வால்ஸ் வாயு மாதிரியில் முக்கிய வெப்ப இயக்கவியல் அளவுகளை இணைக்கும் சமன்பாடு.

சிறந்த வாயு மாதிரியானது குறைந்த அழுத்தங்கள் மற்றும் அதிக வெப்பநிலையில் உண்மையான வாயுக்களின் நடத்தையை நன்கு விவரிக்கிறது என்றாலும், மற்ற நிலைமைகளின் கீழ் சோதனையுடன் அதன் உடன்பாடு மிகவும் மோசமாக உள்ளது. குறிப்பாக, உண்மையான வாயுக்களை ஒரு திரவமாகவும் திட நிலையாகவும் மாற்ற முடியும் என்பதில் இது வெளிப்படுகிறது, ஆனால் சிறந்த வாயுக்களால் முடியாது.

நிலையின் வெப்ப சமன்பாடு (அல்லது, பெரும்பாலும், வெறுமனே மாநிலத்தின் சமன்பாடு) என்பது அழுத்தம், தொகுதி மற்றும் வெப்பநிலை ஆகியவற்றுக்கு இடையேயான உறவாகும்.

க்கு ஒரு மச்சம்வான் டெர் வால்ஸ் வாயு இது வடிவத்தைக் கொண்டுள்ளது.

வேலை செய்யும் திரவம், ஹீட்டரிலிருந்து ஒரு குறிப்பிட்ட அளவு வெப்பம் Q 1 ஐப் பெறுகிறது, இந்த அளவு வெப்பத்தின் ஒரு பகுதியை, மாடுலஸில் சமமாக |Q2|, குளிர்சாதன பெட்டிக்கு வழங்குகிறது. எனவே, செய்த வேலை பெரியதாக இருக்க முடியாது A = Q 1- |கே 2 |.ஹீட்டரிலிருந்து விரிவடையும் வாயுவால் பெறப்பட்ட வெப்பத்தின் அளவிற்கு இந்த வேலையின் விகிதம் அழைக்கப்படுகிறது திறன் வெப்ப இயந்திரம்:

ஒரு மூடிய சுழற்சியில் இயங்கும் வெப்ப இயந்திரத்தின் செயல்திறன் எப்போதும் ஒன்றுக்கு குறைவாகவே இருக்கும். வெப்ப சக்தி பொறியியலின் பணி, செயல்திறனை முடிந்தவரை அதிகமாக்குவது, அதாவது, ஹீட்டரிலிருந்து பெறப்பட்ட வெப்பத்தை முடிந்தவரை வேலை செய்ய பயன்படுத்துவதாகும். இதை எப்படி அடைய முடியும்?
முதன்முறையாக, சமவெப்பங்கள் மற்றும் அடியாபாட்களைக் கொண்ட மிகச் சரியான சுழற்சி செயல்முறை, 1824 இல் பிரெஞ்சு இயற்பியலாளரும் பொறியாளருமான எஸ். கார்னோட்டால் முன்மொழியப்பட்டது.

கார்னோட் சுழற்சி.

வாயு ஒரு சிலிண்டரில் இருப்பதாக வைத்துக்கொள்வோம், அதன் சுவர்கள் மற்றும் பிஸ்டன் வெப்ப-இன்சுலேடிங் பொருளால் ஆனது, மேலும் அடிப்பகுதி அதிக வெப்ப கடத்துத்திறன் கொண்ட ஒரு பொருளால் ஆனது. வாயுவால் ஆக்கிரமிக்கப்பட்ட அளவு சமம் வி 1.

படம் 2

சிலிண்டரை ஹீட்டருடன் தொடர்பு கொள்வோம் (படம் 2) மற்றும் வாயு சமவெப்பமாக விரிவடைந்து வேலை செய்யும் வாய்ப்பை வழங்குவோம். . வாயு ஒரு குறிப்பிட்ட அளவு வெப்பத்தை ஹீட்டரிலிருந்து பெறுகிறது கே 1.இந்த செயல்முறை ஒரு சமவெப்பத்தால் வரைபடமாக குறிப்பிடப்படுகிறது (வளைவு ஏபி).

படம் 3

வாயுவின் அளவு ஒரு குறிப்பிட்ட மதிப்புக்கு சமமாக மாறும் போது V 1'< V 2 , சிலிண்டரின் அடிப்பகுதி ஹீட்டரிலிருந்து தனிமைப்படுத்தப்பட்டுள்ளது , இதற்குப் பிறகு, வாயு அளவுக்கு அடிபடியாக விரிவடைகிறது V 2,சிலிண்டரில் உள்ள பிஸ்டனின் அதிகபட்ச சாத்தியமான பக்கவாதத்துடன் தொடர்புடையது (அடியாபாடிக் சூரியன்) இந்த வழக்கில், வாயு ஒரு வெப்பநிலையில் குளிர்விக்கப்படுகிறது டி 2< T 1 .
குளிரூட்டப்பட்ட வாயுவை இப்போது ஒரு வெப்பநிலையில் சமவெப்பமாக அழுத்தலாம் T2.இதைச் செய்ய, அதே வெப்பநிலையைக் கொண்ட உடலுடன் தொடர்பு கொள்ள வேண்டும் டி 2,அதாவது குளிர்சாதனப்பெட்டியுடன் , மற்றும் வாயுவை வெளிப்புற விசையால் அழுத்தவும். இருப்பினும், இந்த செயல்பாட்டில் வாயு அதன் அசல் நிலைக்குத் திரும்பாது - அதன் வெப்பநிலை எப்போதும் குறைவாக இருக்கும் டி 1.
எனவே, சமவெப்ப சுருக்கமானது ஒரு குறிப்பிட்ட இடைநிலை தொகுதிக்கு கொண்டு வரப்படுகிறது V 2 '>V 1(சமவெப்பம் குறுவட்டு) இந்த வழக்கில், வாயு குளிர்சாதன பெட்டியில் சிறிது வெப்பத்தை அளிக்கிறது Q2,அதன் மீது செய்யப்படும் சுருக்க வேலைக்கு சமம். இதற்குப் பிறகு, வாயு ஒரு தொகுதிக்கு அழுத்தமாக அழுத்தப்படுகிறது V 1,அதே நேரத்தில் அதன் வெப்பநிலை உயர்கிறது டி 1(அடியாபாடிக் டி.ஏ.) இப்போது வாயு அதன் அசல் நிலைக்குத் திரும்பியுள்ளது, இதில் அதன் அளவு V 1, வெப்பநிலைக்கு சமம் - T1,அழுத்தம் - ப 1, மற்றும் சுழற்சியை மீண்டும் மீண்டும் செய்யலாம்.

எனவே, தளத்தில் ஏபிசிஎரிவாயு வேலை செய்கிறது (A > 0),மற்றும் தளத்தில் சிடிஏஎரிவாயு மீது செய்யப்படும் வேலை (ஏ< 0). தளங்களில் சூரியன்மற்றும் கி.பிவாயுவின் உள் ஆற்றலை மாற்றுவதன் மூலம் மட்டுமே வேலை செய்யப்படுகிறது. உள் ஆற்றலில் மாற்றம் இருந்து UBC = – UDA, பின்னர் அடிபயாடிக் செயல்முறைகளின் போது வேலை சமம்: ஏபிசி = –ஏடிஏ.இதன் விளைவாக, ஒரு சுழற்சியில் செய்யப்படும் மொத்த வேலையானது சமவெப்ப செயல்முறைகளின் போது செய்யப்படும் வேலையின் வேறுபாட்டால் தீர்மானிக்கப்படுகிறது (பிரிவுகள் ஏபிமற்றும் குறுவட்டு) எண்ணியல் ரீதியாக, இந்த வேலை சுழற்சி வளைவால் கட்டுப்படுத்தப்பட்ட உருவத்தின் பகுதிக்கு சமம் ஏபிசிடி.
வெப்ப அளவின் ஒரு பகுதி மட்டுமே உண்மையில் பயனுள்ள வேலையாக மாற்றப்படுகிறது QT,ஹீட்டரிலிருந்து பெறப்பட்டது, சமம் QT 1 – |QT 2 |.எனவே, கார்னோட் சுழற்சியில், பயனுள்ள வேலை A = QT 1– |QT 2 |.
ஒரு இலட்சிய சுழற்சியின் அதிகபட்ச செயல்திறன், S. கார்னோட் காட்டியபடி, ஹீட்டர் வெப்பநிலையின் அடிப்படையில் வெளிப்படுத்தப்படலாம் (டி 1)மற்றும் குளிர்சாதன பெட்டி (டி 2):

உண்மையான இயந்திரங்களில், சிறந்த சமவெப்ப மற்றும் அடிபயாடிக் செயல்முறைகளைக் கொண்ட சுழற்சியை செயல்படுத்த முடியாது. எனவே, உண்மையான இயந்திரங்களில் மேற்கொள்ளப்படும் சுழற்சியின் செயல்திறன் எப்போதும் கார்னோட் சுழற்சியின் செயல்திறனை விட குறைவாக இருக்கும் (ஹீட்டர்கள் மற்றும் குளிர்சாதன பெட்டிகளின் அதே வெப்பநிலையில்):

ஹீட்டர் வெப்பநிலை அதிகமாகவும், குளிர்சாதனப் பெட்டியின் வெப்பநிலை குறைவாகவும் இருந்தால், இயந்திரத்தின் செயல்திறன் அதிகமாக இருக்கும் என்று சூத்திரம் காட்டுகிறது.

கார்னோட் நிக்கோலஸ் லியோனார்ட் சாடி (1796-1832) - ஒரு திறமையான பிரெஞ்சு பொறியாளர் மற்றும் இயற்பியலாளர், வெப்ப இயக்கவியலின் நிறுவனர்களில் ஒருவர். "நெருப்பின் உந்து சக்தியின் பிரதிபலிப்புகள் மற்றும் இந்த சக்தியை உருவாக்கும் திறன் கொண்ட இயந்திரங்கள்" (1824) என்ற தனது படைப்பில், வெப்ப இயந்திரங்கள் வெப்பமான உடலில் இருந்து வெப்பத்தை குளிர்ச்சியாக மாற்றும் செயல்பாட்டில் மட்டுமே செயல்பட முடியும் என்பதை முதலில் காட்டினார். கார்னோட் ஒரு சிறந்த வெப்ப இயந்திரத்தைக் கொண்டு வந்து, சிறந்த இயந்திரத்தின் செயல்திறனைக் கணக்கிட்டு, இந்த குணகம் எந்த உண்மையான வெப்ப இயந்திரத்திற்கும் அதிகபட்ச சாத்தியம் என்பதை நிரூபித்தார்.
அவரது ஆராய்ச்சிக்கு ஒரு உதவியாக, கார்னோட் 1824 இல் (காகிதத்தில்) ஒரு சிறந்த வாயுவை வேலை செய்யும் திரவமாகக் கொண்ட ஒரு சிறந்த வெப்ப இயந்திரத்தைக் கண்டுபிடித்தார். கார்னோட் இயந்திரத்தின் முக்கிய பங்கு அதன் சாத்தியமான நடைமுறை பயன்பாட்டில் மட்டுமல்ல, பொதுவாக வெப்ப இயந்திரங்களின் செயல்பாட்டின் கொள்கைகளை விளக்குவதற்கும் அனுமதிக்கிறது; கார்னோட் தனது இயந்திரத்தின் உதவியுடன் வெப்ப இயக்கவியலின் இரண்டாவது விதியை உறுதிப்படுத்துவதற்கும் புரிந்துகொள்வதற்கும் குறிப்பிடத்தக்க பங்களிப்பைச் செய்ய முடிந்தது என்பது சமமாக முக்கியமானது. கார்னட் இயந்திரத்தில் உள்ள அனைத்து செயல்முறைகளும் சமநிலையாக (மீளக்கூடியது) கருதப்படுகிறது. மீளக்கூடிய செயல்முறை என்பது மிகவும் மெதுவாகத் தொடரும் ஒரு செயல்முறையாகும், இது ஒரு சமநிலை நிலையிலிருந்து மற்றொன்றுக்கு வரிசையாக மாறுவதாகக் கருதப்படலாம், மேலும் இந்த முழு செயல்முறையும் செய்யப்பட்ட வேலை மற்றும் அளவை மாற்றாமல் எதிர் திசையில் மேற்கொள்ளப்படலாம். வெப்ப பரிமாற்றம். (அனைத்து உண்மையான செயல்முறைகளும் மீளமுடியாதவை என்பதை நினைவில் கொள்ளவும்) இயந்திரத்தில் ஒரு வட்ட செயல்முறை அல்லது சுழற்சி மேற்கொள்ளப்படுகிறது, இதில் கணினி, தொடர்ச்சியான மாற்றங்களுக்குப் பிறகு, அதன் அசல் நிலைக்குத் திரும்புகிறது. கார்னோட் சுழற்சி இரண்டு சமவெப்பங்கள் மற்றும் இரண்டு அடியாபட்களைக் கொண்டுள்ளது. வளைவுகள் A - B மற்றும் C - D ஐசோதெர்ம்கள், மற்றும் B - C மற்றும் D - A அடியாபட்கள். முதலில், வாயு T 1 வெப்பநிலையில் சமவெப்பமாக விரிவடைகிறது. அதே நேரத்தில், அது ஹீட்டரிலிருந்து Q 1 வெப்பத்தின் அளவைப் பெறுகிறது. பின்னர் அது அடியாபடியாக விரிவடைகிறது மற்றும் சுற்றியுள்ள உடல்களுடன் வெப்பத்தை பரிமாறிக்கொள்ளாது. இதைத் தொடர்ந்து டி 2 வெப்பநிலையில் வாயுவின் சமவெப்ப சுருக்கம் ஏற்படுகிறது. இந்த செயல்பாட்டில், வாயு வெப்ப Q 2 இன் அளவை குளிர்சாதன பெட்டிக்கு மாற்றுகிறது. இறுதியாக, வாயு அழுத்தமாக அழுத்தப்பட்டு அதன் அசல் நிலைக்குத் திரும்பும். சமவெப்ப விரிவாக்கத்தின் போது, ​​வாயு A" 1 >0 வேலை செய்கிறது, இது வெப்பத்தின் அளவு Q 1க்கு சமம். அடியாபாடிக் விரிவாக்கத்துடன் B - C, நேர்மறை வேலை A" 3 என்பது வாயு வெப்பநிலையில் இருந்து குளிர்விக்கப்படும் போது உள் ஆற்றல் குறைவதற்கு சமம். T 1 முதல் வெப்பநிலை T 2 வரை: A" 3 =- dU 1.2 =U(T 1)-U(T 2). T 2 வெப்பநிலையில் சமவெப்ப அழுத்தத்திற்கு வாயுவில் A 2 வேலை செய்ய வேண்டும். வாயு அதற்கேற்ப எதிர்மறையான வேலையைச் செய்கிறது. A" 2 = -A 2 = Q 2. இறுதியாக, அடியாபாடிக் சுருக்கத்திற்கு A 4 = dU 2.1 வாயுவில் வேலை செய்ய வேண்டும். வாயுவின் வேலையே A" 4 = -A 4 = -dU 2.1 = U(T 2) -U(T 1). எனவே, இரண்டு அடியாபாடிக் செயல்முறைகளின் போது வாயுவின் மொத்த வேலை பூஜ்ஜியமாகும். சுழற்சியின் போது, வாயு வேலை செய்கிறது A" = A" 1 + A" 2 =Q 1 +Q 2 =|Q 1 |-|Q 2 |. இந்த வேலையானது சுழற்சி வளைவால் வரையறுக்கப்பட்ட எண்ணிக்கையின் பரப்பளவிற்கு சமமாக உள்ளது, செயல்திறனைக் கணக்கிடுவதற்கு, சமவெப்ப செயல்முறைகள் A - B மற்றும் C - D. கணக்கீடுகள் பின்வரும் முடிவுக்கு வழிவகுக்கும்: (2) கார்னோட் வெப்ப இயந்திரத்தின் செயல்திறன், ஹீட்டர் மற்றும் குளிர்சாதனப்பெட்டியின் முழுமையான வெப்பநிலைக்கும், ஹீட்டரின் முழுமையான வெப்பநிலைக்கும் இடையே உள்ள வித்தியாசத்தின் விகிதத்திற்குச் சமம். ஒரு சிறந்த இயந்திரத்தின் செயல்திறனுக்கான கார்னோட்டின் ஃபார்முலா (2) இன் முக்கிய முக்கியத்துவம் என்னவென்றால், அது எந்த வெப்ப இயந்திரத்தின் அதிகபட்ச திறனையும் தீர்மானிக்கிறது. கார்னோட் பின்வரும் தேற்றத்தை நிரூபித்தார்: T 1 வெப்பநிலையில் ஒரு ஹீட்டர் மற்றும் T 2 வெப்பநிலையில் ஒரு குளிர்சாதனப்பெட்டியுடன் செயல்படும் எந்தவொரு உண்மையான வெப்ப இயந்திரமும் ஒரு சிறந்த வெப்ப இயந்திரத்தின் செயல்திறனை மீறும் திறனைக் கொண்டிருக்க முடியாது.
	ஓட்டோ சுழற்சியில், வேலை செய்யும் கலவை முதலில் சிலிண்டரில் 1-2 உறிஞ்சப்படுகிறது, பின்னர் அடியாபாட்டிக் சுருக்கம் 2-3 மற்றும் அதன் ஐசோகோரிக் எரிப்பு 3-4 பிறகு, எரிப்பு பொருட்களின் வெப்பநிலை மற்றும் அழுத்தம் அதிகரிப்பு, அவற்றின் அடியாபாட்டிக் விரிவாக்கம். 4-5 ஏற்படுகிறது, பின்னர் ஒரு ஐசோகோரிக் அழுத்தம் வீழ்ச்சி 5 -2 மற்றும் பிஸ்டன் 2-1 மூலம் வெளியேற்ற வாயுக்களின் ஐசோபாரிக் வெளியேற்றம். ஐசோகோர்களில் எந்த வேலையும் செய்யப்படாததால், வேலை செய்யும் கலவையை உறிஞ்சும் போது மற்றும் வெளியேற்ற வாயுக்களை வெளியேற்றும் போது வேலை சமமாக மற்றும் எதிரெதிர் அறிகுறியாக இருப்பதால், ஒரு சுழற்சிக்கான பயனுள்ள வேலை விரிவாக்கம் மற்றும் சுருக்கத்தின் அடியாபாட்கள் மற்றும் வேலைகளில் உள்ள வேறுபாட்டிற்கு சமம். சுழற்சியின் பகுதியால் வரைபடமாக சித்தரிக்கப்படுகிறது.
ஒரு உண்மையான வெப்ப இயந்திரத்தின் செயல்திறனை கார்னோட் சுழற்சியின் செயல்திறனுடன் ஒப்பிடுகையில், வெளிப்பாட்டில் (2) விதிவிலக்கான சந்தர்ப்பங்களில் T 2 வெப்பநிலையானது, நாம் குளிர்சாதனப்பெட்டிக்கு எடுக்கும் சுற்றுப்புற வெப்பநிலையுடன் ஒத்துப்போகலாம் என்பதை கவனத்தில் கொள்ள வேண்டும், ஆனால் பொதுவாக இது சுற்றுப்புற வெப்பநிலையை மீறுகிறது. எனவே, எடுத்துக்காட்டாக, உள் எரிப்பு இயந்திரங்களில், T2 என்பது வெளியேற்ற வாயுக்களின் வெப்பநிலையாகப் புரிந்து கொள்ளப்பட வேண்டும், ஆனால் வெளியேற்றம் உற்பத்தி செய்யப்படும் சூழலின் வெப்பநிலை அல்ல.
	ஐசோபாரிக் எரிப்பு (டீசல் சுழற்சி) கொண்ட நான்கு-ஸ்ட்ரோக் உள் எரிப்பு இயந்திரத்தின் சுழற்சியை படம் காட்டுகிறது. முந்தைய சுழற்சியைப் போலன்றி, பிரிவு 1-2 இல் அது உறிஞ்சப்படுகிறது. வளிமண்டல காற்று, இது பிரிவு 2-3 முதல் 3 10 6 -3 10 5 Pa இல் அடிபயாடிக் சுருக்கத்திற்கு உட்பட்டது. உட்செலுத்தப்பட்ட திரவ எரிபொருள் மிகவும் சுருக்கப்பட்ட சூழலில் பற்றவைக்கப்படுகிறது, எனவே வெப்பமடைந்து, காற்று மற்றும் ஐசோபரிக்கலாக 3-4 எரிகிறது, பின்னர் எரிப்பு பொருட்களின் அடியாபாடிக் விரிவாக்கம் 4-5 ஏற்படுகிறது. மீதமுள்ள செயல்முறைகள் 5-2 மற்றும் 2-1 முந்தைய சுழற்சியைப் போலவே தொடர்கின்றன. உள் எரிப்பு இயந்திரங்களில் சுழற்சிகள் நிபந்தனையுடன் மூடப்பட்டுள்ளன என்பதை நினைவில் கொள்ள வேண்டும், ஏனெனில் ஒவ்வொரு சுழற்சிக்கும் முன் சிலிண்டர் ஒரு குறிப்பிட்ட வெகுஜன வேலை செய்யும் பொருளால் நிரப்பப்படுகிறது, இது சுழற்சியின் முடிவில் சிலிண்டரிலிருந்து வெளியேற்றப்படுகிறது.
ஆனால் குளிர்சாதன பெட்டியின் வெப்பநிலை நடைமுறையில் சுற்றுப்புற வெப்பநிலையை விட குறைவாக இருக்க முடியாது. நீங்கள் ஹீட்டரின் வெப்பநிலையை அதிகரிக்கலாம். இருப்பினும், எந்தவொரு பொருளும் (திட உடல்) குறைந்த வெப்ப எதிர்ப்பு அல்லது வெப்ப எதிர்ப்பைக் கொண்டுள்ளது. சூடான போது, ​​அது படிப்படியாக அதன் மீள் பண்புகளை இழக்கிறது, மற்றும் போதுமான அதிக வெப்பநிலையில் அது உருகும். இப்போது பொறியாளர்களின் முக்கிய முயற்சிகள் அவற்றின் பாகங்களின் உராய்வைக் குறைப்பதன் மூலம் இயந்திரங்களின் செயல்திறனை அதிகரிப்பதை நோக்கமாகக் கொண்டுள்ளன, முழுமையடையாத எரிப்பு காரணமாக ஏற்படும் எரிபொருள் இழப்புகள் போன்றவை. இங்கே செயல்திறனை அதிகரிப்பதற்கான உண்மையான வாய்ப்புகள் இன்னும் அதிகமாகவே உள்ளன. எனவே, ஒரு நீராவி விசையாழிக்கு, நீராவியின் ஆரம்ப மற்றும் இறுதி வெப்பநிலைகள் தோராயமாக பின்வருமாறு: T 1 = 800 K மற்றும் T 2 = 300 K. இந்த வெப்பநிலையில், செயல்திறன் குணகத்தின் அதிகபட்ச மதிப்பு: பல்வேறு வகையான ஆற்றல் இழப்புகள் காரணமாக உண்மையான செயல்திறன் மதிப்பு தோராயமாக 40% ஆகும். அதிகபட்ச செயல்திறன் - சுமார் 44% - உள் எரிப்பு இயந்திரங்களால் அடையப்படுகிறது. எந்தவொரு வெப்ப இயந்திரத்தின் செயல்திறன் அதிகபட்ச சாத்தியமான மதிப்பை விட அதிகமாக இருக்கக்கூடாது T 1 என்பது ஹீட்டரின் முழுமையான வெப்பநிலை, மற்றும் T 2 என்பது குளிர்சாதனப்பெட்டியின் முழுமையான வெப்பநிலையாகும். வெப்ப இயந்திரங்களின் செயல்திறனை அதிகரிப்பது மற்றும் அதிகபட்ச சாத்தியத்திற்கு நெருக்கமாக கொண்டு வருவது மிக முக்கியமான தொழில்நுட்ப பணியாகும்.

கிளாசியஸ் சமத்துவமின்மை

(1854): எந்தவொரு வட்டச் செயல்முறையிலும் ஒரு அமைப்பால் பெறப்பட்ட வெப்பத்தின் அளவு, அது பெறப்பட்ட முழுமையான வெப்பநிலையால் வகுக்கப்படும் ( கொடுக்கப்பட்டதுவெப்ப அளவு), நேர்மறை அல்ல.

வழங்கப்பட்ட வெப்பத்தின் அளவு அரை-நிலையானகணினி மூலம் பெறப்பட்ட மாற்றம் மாற்றம் பாதையை சார்ந்து இல்லை (அமைப்பின் ஆரம்ப மற்றும் இறுதி நிலைகளால் மட்டுமே தீர்மானிக்கப்படுகிறது) - அரை-நிலையான செயல்முறைகள்கிளாசியஸ் சமத்துவமின்மை மாறுகிறது சமத்துவம் .

என்ட்ரோபி, மாநில செயல்பாடு எஸ்வெப்ப இயக்கவியல் அமைப்பு, அதன் மாற்றம் dSகணினியின் நிலையின் முடிவில்லாத மீளக்கூடிய மாற்றம், இந்தச் செயல்பாட்டில் (அல்லது அமைப்பிலிருந்து எடுக்கப்பட்ட) அமைப்பு பெற்ற வெப்பத்தின் அளவின் முழுமையான வெப்பநிலைக்கு சமமாக இருக்கும். டி:

அளவு dSஒரு மொத்த வேறுபாடு, அதாவது. எந்தவொரு தன்னிச்சையாக தேர்ந்தெடுக்கப்பட்ட பாதையிலும் அதன் ஒருங்கிணைப்பு மதிப்புகளுக்கு இடையிலான வேறுபாட்டை அளிக்கிறது என்ட்ரோபிஆரம்ப (A) மற்றும் இறுதி (B) நிலைகளில்:

வெப்பம் என்பது மாநிலத்தின் செயல்பாடு அல்ல, எனவே δQ இன் ஒருங்கிணைந்த நிலை A மற்றும் B மாநிலங்களுக்கு இடையே தேர்ந்தெடுக்கப்பட்ட மாறுதல் பாதையைப் பொறுத்தது. என்ட்ரோபி J/(mol deg) இல் அளவிடப்படுகிறது.

கருத்து என்ட்ரோபிஅமைப்பின் நிலையின் செயல்பாடாக முன்வைக்கப்படுகிறது வெப்ப இயக்கவியலின் இரண்டாவது விதி, மூலம் வெளிப்படுத்தப்படுகிறது என்ட்ரோபிஇடையே வேறுபாடு மீளமுடியாத மற்றும் மீளக்கூடிய செயல்முறைகள். முதல் dS>δQ/Tக்கு இரண்டாவது dS=δQ/T.

என்ட்ரோபி ஒரு செயல்பாடாக உள் ஆற்றல் யுஅமைப்பு, தொகுதி V மற்றும் மோல்களின் எண்ணிக்கை என் ஐ ஐவது கூறு ஒரு சிறப்பியல்பு செயல்பாடு (பார்க்க. வெப்ப இயக்கவியல் சாத்தியங்கள்) இது வெப்ப இயக்கவியலின் முதல் மற்றும் இரண்டாவது விதிகளின் விளைவு மற்றும் சமன்பாட்டால் எழுதப்பட்டது:

எங்கே ஆர் - அழுத்தம், μi - இரசாயன ஆற்றல் iவது கூறு. வழித்தோன்றல்கள் என்ட்ரோபிஇயற்கை மாறிகள் மூலம் யு, விமற்றும் என் ஐசமம்:

எளிய சூத்திரங்கள் இணைக்கப்படுகின்றன என்ட்ரோபிநிலையான அழுத்தத்தில் வெப்ப திறன்களுடன் எஸ் பிமற்றும் நிலையான தொகுதி சி வி:

பயன்படுத்துவதன் மூலம் என்ட்ரோபிநிலையான உள் ஆற்றல், அளவு மற்றும் மோல்களின் எண்ணிக்கையில் ஒரு அமைப்பின் வெப்ப இயக்கவியல் சமநிலையை அடைவதற்கான நிபந்தனைகள் உருவாக்கப்படுகின்றன. iவது கூறு (தனிமைப்படுத்தப்பட்ட அமைப்பு) மற்றும் அத்தகைய சமநிலைக்கான நிலைத்தன்மை நிலை:

என்று அர்த்தம் என்ட்ரோபிஒரு தனிமைப்படுத்தப்பட்ட அமைப்பின் வெப்ப இயக்கவியல் சமநிலையில் அதிகபட்சத்தை அடைகிறது. கணினியில் தன்னிச்சையான செயல்முறைகள் அதிகரிக்கும் திசையில் மட்டுமே நிகழும் என்ட்ரோபி.

என்ட்ரோபி என்பது மாசியர்-பிளாங்க் செயல்பாடுகள் எனப்படும் வெப்ப இயக்கவியல் செயல்பாடுகளின் குழுவிற்கு சொந்தமானது. இந்த குழுவிற்கு சொந்தமான பிற செயல்பாடுகள் மாசியர் செயல்பாடு ஆகும் எஃப் 1 = எஸ் - (1/டி)யுமற்றும் பிளாங்க் செயல்பாடு F 2 = S - (1/T)U - (p/T)V, என்ட்ரோபிக்கு Legendre உருமாற்றத்தைப் பயன்படுத்துவதன் மூலம் பெறலாம்.

வெப்ப இயக்கவியலின் மூன்றாவது விதியின் படி (பார்க்க. வெப்ப தேற்றம்), மாற்றம் என்ட்ரோபிஒரு அமுக்கப்பட்ட நிலையில் உள்ள பொருட்களுக்கு இடையில் ஒரு மீளக்கூடிய இரசாயன எதிர்வினை பூஜ்ஜியமாக இருக்கும் டி→0:

பிளாங்கின் போஸ்டுலேட் (வெப்ப தேற்றத்தின் மாற்று உருவாக்கம்) கூறுகிறது என்ட்ரோபிமுழுமையான பூஜ்ஜிய வெப்பநிலையில் அமுக்கப்பட்ட நிலையில் உள்ள எந்த இரசாயன கலவையும் நிபந்தனையுடன் பூஜ்ஜியமாகும் மற்றும் முழுமையான மதிப்பை நிர்ணயிக்கும் போது தொடக்க புள்ளியாக எடுத்துக்கொள்ளலாம். என்ட்ரோபிஎந்த வெப்பநிலையிலும் உள்ள பொருட்கள். சமன்பாடுகள் (1) மற்றும் (2) வரையறுக்கின்றன என்ட்ரோபிஒரு நிலையான காலம் வரை.

இரசாயனத்தில் வெப்ப இயக்கவியல்பின்வரும் கருத்துக்கள் பரவலாகப் பயன்படுத்தப்படுகின்றன: நிலையானது என்ட்ரோபி S 0, அதாவது. என்ட்ரோபிஅழுத்தத்தில் ஆர்=1.01·10 5 Pa (1 atm); நிலையான என்ட்ரோபிஇரசாயன எதிர்வினை அதாவது. நிலையான வேறுபாடு என்ட்ரோபீஸ்பொருட்கள் மற்றும் எதிர்வினைகள்; பகுதி மோலார் என்ட்ரோபிபல கூறு அமைப்பின் கூறு.

வேதியியல் சமநிலையைக் கணக்கிட, சூத்திரத்தைப் பயன்படுத்தவும்:

எங்கே TO - சமநிலை மாறிலி, மற்றும் - முறையே நிலையானது கிப்ஸ் ஆற்றல், என்டல்பி மற்றும் எதிர்வினையின் என்ட்ரோபி; ஆர்- வாயு மாறிலி.

கருத்தின் வரையறை என்ட்ரோபிஒரு சமநிலையற்ற அமைப்பு உள்ளூர் வெப்ப இயக்கவியல் சமநிலையின் கருத்தை அடிப்படையாகக் கொண்டது. உள்ளூர் சமநிலை என்பது ஒரு அமைப்பின் சிறிய தொகுதிகளுக்கான சமன்பாட்டை (3) பூர்த்தி செய்வதைக் குறிக்கிறது, அது ஒட்டுமொத்தமாக சமநிலையற்றது (பார்க்க. மீளமுடியாத செயல்முறைகளின் வெப்ப இயக்கவியல்) அமைப்பில் மீளமுடியாத செயல்முறைகளின் போது, ​​உற்பத்தி (நிகழ்வு) ஏற்படலாம் என்ட்ரோபி. முழு வேறுபாடு என்ட்ரோபிஇந்த வழக்கில் கார்னோட்-கிளாசியஸ் சமத்துவமின்மையால் தீர்மானிக்கப்படுகிறது:

எங்கே dS i > 0 - வேறுபாடு என்ட்ரோபி, வெப்ப ஓட்டத்துடன் தொடர்புடையது அல்ல, ஆனால் உற்பத்தி காரணமாக என்ட்ரோபிகணினியில் மாற்ற முடியாத செயல்முறைகள் காரணமாக ( பரவல். வெப்ப கடத்துத்திறன், இரசாயன எதிர்வினைகள், முதலியன). உள்ளூர் உற்பத்தி என்ட்ரோபி (டி- நேரம்) என்பது பொதுவான வெப்ப இயக்கவியல் விசைகளின் தயாரிப்புகளின் கூட்டுத்தொகையாக குறிப்பிடப்படுகிறது X iபொதுவான வெப்ப இயக்கவியல் ஓட்டங்களுக்கு ஜே ஐ:

உற்பத்தி என்ட்ரோபிஎடுத்துக்காட்டாக, ஒரு கூறுகளின் பரவல் காரணமாக iபொருளின் சக்தி மற்றும் ஓட்டம் காரணமாக ஜே; உற்பத்தி என்ட்ரோபிஒரு இரசாயன எதிர்வினை காரணமாக - சக்தி மூலம் X=A/T, எங்கே ஏ- இரசாயன தொடர்பு மற்றும் ஓட்டம் ஜே, எதிர்வினை வீதத்திற்கு சமம். புள்ளியியல் வெப்ப இயக்கவியலில் என்ட்ரோபிதனிமைப்படுத்தப்பட்ட அமைப்பு உறவால் தீர்மானிக்கப்படுகிறது: எங்கே கே - போல்ட்ஸ்மேன் நிலையானது. - மாநிலத்தின் வெப்ப இயக்கவியல் எடை, ஆற்றல், தொகுதி, துகள்களின் எண்ணிக்கை ஆகியவற்றின் கொடுக்கப்பட்ட மதிப்புகளைக் கொண்ட அமைப்பின் சாத்தியமான குவாண்டம் நிலைகளின் எண்ணிக்கைக்கு சமம். அமைப்பின் சமநிலை நிலை ஒற்றை (சிதைவடையாத) குவாண்டம் நிலைகளின் மக்கள்தொகையின் சமத்துவத்துடன் ஒத்துள்ளது. அதிகரித்து வருகிறது என்ட்ரோபிமீளமுடியாத செயல்முறைகளில், தனிப்பட்ட துணை அமைப்புகளிடையே அமைப்பின் கொடுக்கப்பட்ட ஆற்றலின் மிகவும் சாத்தியமான விநியோகத்தை நிறுவுவதோடு தொடர்புடையது. பொதுவான புள்ளிவிவர வரையறை என்ட்ரோபி, இது தனிமைப்படுத்தப்படாத அமைப்புகளுக்கும் பொருந்தும், இணைக்கிறது என்ட்ரோபிபல்வேறு மைக்ரோஸ்டேட்களின் நிகழ்தகவுகள் பின்வருமாறு:

எங்கே w i- நிகழ்தகவு i-வது மாநிலம்.

முழுமையான என்ட்ரோபிஒரு இரசாயன கலவை சோதனை ரீதியாக தீர்மானிக்கப்படுகிறது, முக்கியமாக கலோரிமெட்ரிக் முறையால், விகிதத்தின் அடிப்படையில்:

இரண்டாவது கொள்கையின் பயன்பாடு தீர்மானிக்க அனுமதிக்கிறது என்ட்ரோபிசோதனைத் தரவுகளின் அடிப்படையில் இரசாயன எதிர்வினைகள் (எலக்ட்ரோமோட்டிவ் ஃபோர்ஸ் முறை, நீராவி அழுத்த முறை போன்றவை). கணக்கீடு சாத்தியம் என்ட்ரோபிமூலக்கூறு மாறிலிகள், மூலக்கூறு எடை, மூலக்கூறு வடிவியல் மற்றும் சாதாரண அதிர்வு அதிர்வெண்கள் ஆகியவற்றின் அடிப்படையில் புள்ளிவிவர வெப்ப இயக்கவியல் முறைகளைப் பயன்படுத்தி இரசாயன கலவைகள். இந்த அணுகுமுறை சிறந்த வாயுக்களுக்கு வெற்றிகரமாக மேற்கொள்ளப்படுகிறது. அமுக்கப்பட்ட கட்டங்களுக்கு, புள்ளியியல் கணக்கீடுகள் கணிசமாக குறைவான துல்லியத்தை வழங்குகின்றன மற்றும் குறிப்பிட்ட எண்ணிக்கையிலான நிகழ்வுகளில் மேற்கொள்ளப்படுகின்றன; சமீபத்திய ஆண்டுகளில், இந்த பகுதியில் குறிப்பிடத்தக்க முன்னேற்றம் ஏற்பட்டுள்ளது.

தொடர்புடைய தகவல்கள்.

வெப்ப இயந்திரங்களின் செயல்பாட்டின் போது வெப்பத்தின் ஒரு பகுதி தவிர்க்க முடியாமல் குளிர்சாதன பெட்டிக்கு மாற்றப்படுவதால், இயந்திரங்களின் செயல்திறன் ஒற்றுமைக்கு சமமாக இருக்க முடியாது. Tg வெப்பநிலையில் ஹீட்டர் மற்றும் T2 வெப்பநிலையில் ஒரு குளிர்சாதனப்பெட்டியுடன் செயல்படும் வெப்ப இயந்திரத்தின் அதிகபட்ச செயல்திறனைக் கண்டறிவது மிகவும் ஆர்வமாக உள்ளது. இதை முதன்முதலில் பிரெஞ்சு பொறியாளர் மற்றும் விஞ்ஞானி சாடி கார்னோட் செய்தார்.
சிறந்த கார்னோட் வெப்ப இயந்திரம்
கார்னோட் ஒரு சிறந்த வெப்ப இயந்திரத்துடன் ஒரு சிறந்த வாயுவை வேலை செய்யும் திரவமாக கொண்டு வந்தார். கார்னட் இயந்திரத்தில் உள்ள அனைத்து செயல்முறைகளும் சமநிலையாக (மீளக்கூடியது) கருதப்படுகிறது.
இயந்திரத்தில் ஒரு வட்ட செயல்முறை அல்லது சுழற்சி மேற்கொள்ளப்படுகிறது, இதில் கணினி, தொடர்ச்சியான மாற்றங்களுக்குப் பிறகு, அதன் அசல் நிலைக்குத் திரும்புகிறது. கார்னோட் சுழற்சி இரண்டு சமவெப்பங்கள் மற்றும்

இரண்டு, அடியாபட் (படம் 5.16). வளைவுகள் 1-2 மற்றும் 3-4 சமவெப்பங்கள், மற்றும் 2-3 மற்றும் 4-1 அடியாபட்கள்.
முதலில், வாயு T1 வெப்பநிலையில் சமவெப்பமாக விரிவடைகிறது. அதே நேரத்தில், அது ஹீட்டரிலிருந்து ஒரு அளவு வெப்பத்தைப் பெறுகிறது, பின்னர் அது அதீதமாக விரிவடைகிறது மற்றும் சுற்றியுள்ள உடல்களுடன் வெப்பத்தை பரிமாறிக்கொள்ளாது. அடுத்து என்ன
o~ ^ இல் சமவெப்ப வாயு சுருக்கம்
வெப்பநிலை T2. இந்த அரிசியில் வாயு வெளியேறுகிறது g jg
குளிர்சாதனப் பெட்டியில் உள்ள செயல்முறை, வெப்பத்தின் அளவு Q2 இறுதியாக, வாயு அழுத்தமாக அழுத்தப்பட்டு அதன் ஆரம்ப நிலைக்குத் திரும்புகிறது.
சமவெப்ப விரிவாக்கத்தின் போது, ​​வாயுவானது வேலை செய்கிறது > 0, அடியாபாடிக் விரிவாக்கம் 2-3 உடன், நேர்மறை வேலை A"3 என்பது வாயு வெப்பநிலை 7\ இலிருந்து வெப்பநிலைக்கு குளிர்ச்சியடையும் போது உள் ஆற்றல் குறைவதற்கு சமம். T2: A"3 = -AU12 = ШТХ) - U (T2).
T2 வெப்பநிலையில் சமவெப்ப அழுத்தத்திற்கு வாயுவில் A2 வேலை செய்ய வேண்டும். வாயு அதற்கேற்ப எதிர்மறை வேலை A 2 செய்கிறது
Q2. இறுதியாக, அடியாபாடிக் சுருக்கத்திற்கு A4 = AU21 வாயுவில் வேலை தேவைப்படுகிறது. வேலை தானே
கார்னோட் நிக்கோலஸ் லியோனார்ட் சாடி (1796-1832) - ஒரு திறமையான பிரெஞ்சு பொறியாளர் மற்றும் இயற்பியலாளர், வெப்ப இயக்கவியலின் நிறுவனர்களில் ஒருவர். "நெருப்பின் உந்து சக்தியின் பிரதிபலிப்புகள் மற்றும் இந்த சக்தியை உருவாக்கும் திறன் கொண்ட இயந்திரங்கள்" (1824) என்ற தனது படைப்பில், வெப்ப இயந்திரங்கள் வெப்பமான உடலில் இருந்து வெப்பத்தை குளிர்ச்சியாக மாற்றும் செயல்பாட்டில் மட்டுமே செயல்பட முடியும் என்பதை முதலில் காட்டினார். கார்னோட் ஒரு சிறந்த வெப்ப இயந்திரத்தைக் கொண்டு வந்து, சிறந்த இயந்திரத்தின் செயல்திறனைக் கணக்கிட்டு, இந்த குணகம் எந்த உண்மையான வெப்ப இயந்திரத்திற்கும் அதிகபட்ச சாத்தியம் என்பதை நிரூபித்தார். வாயு А\ = -Л4 = -At/2i = - ШТх). எனவே, மொத்த ரா
இரண்டு அடியாபாடிக் செயல்முறைகளின் போது வாயுவின் ஓட்ட விகிதம் பூஜ்ஜியமாகும்.
சுழற்சியின் போது, ​​வாயு வேலை செய்கிறது
A"= A[ + A"2=Q1 + Q2 = IQJ - |Q2|. (5.12.1)
இந்த வேலை சுழற்சி வளைவால் வரையறுக்கப்பட்ட உருவத்தின் பரப்பளவிற்கு எண்ணியல் ரீதியாக சமமாக உள்ளது (படம் 5.16 இல் நிழலிடப்பட்டுள்ளது).
செயல்திறனை கணக்கிட, நீங்கள் சமவெப்ப செயல்முறைகள் 1-2 மற்றும் 3-4 க்கான வேலையை கணக்கிட வேண்டும். கணக்கீடுகள் பின்வரும் முடிவுகளுக்கு வழிவகுக்கும்:
(5.12.2) கார்னோட் வெப்ப இயந்திரத்தின் செயல்திறன், ஹீட்டர் மற்றும் குளிர்சாதனப்பெட்டியின் முழுமையான வெப்பநிலைக்கும், ஹீட்டரின் முழுமையான வெப்பநிலைக்கும் இடையே உள்ள வித்தியாசத்தின் விகிதத்திற்கு சமம்.
ஒரு சுழற்சிக்கு இயந்திரம் செய்யும் வேலை மற்றும் இயந்திரத்தின் செயல்திறன் மற்றும் ஹீட்டரிலிருந்து பெறப்பட்ட வெப்பத்தின் அளவு ஆகியவற்றின் மூலம் குளிர்சாதனப்பெட்டிக்கு மாற்றப்படும் வெப்பத்தின் அளவை வெளிப்படுத்தலாம்
L" = l வெப்பத்தின் அளவு
Q2 = A" - = TlQi ​​- Qi = QiOl - D- (5.12.4)
t) |Q2| = (1-71)QI. (5.12.5)
சிறந்த குளிர்பதன இயந்திரம்
கார்னோட் சுழற்சி மீளக்கூடியது, எனவே இது எதிர் திசையில் செய்யப்படலாம். இது இனி ஒரு வெப்ப இயந்திரமாக இருக்காது, ஆனால் ஒரு சிறந்த குளிர்பதன இயந்திரம்.
செயல்முறைகள் தலைகீழ் வரிசையில் செல்லும். இயந்திரத்தை இயக்க வேலை A செய்யப்படுகிறது. வெப்ப Qx இன் அளவு அதிக வெப்பநிலையில் ஒரு ஹீட்டருக்கு வேலை செய்யும் திரவத்தால் மாற்றப்படுகிறது, மேலும் வெப்ப Q2 இன் அளவு குளிர்சாதன பெட்டியில் இருந்து வேலை செய்யும் திரவத்திற்கு வழங்கப்படுகிறது (படம் 5.17). குளிர்ந்த உடலில் இருந்து வெப்பம் வெப்பத்திற்கு மாற்றப்படுகிறது, அதனால்தான் இயந்திரம் குளிர்பதன இயந்திரம் என்று அழைக்கப்படுகிறது.?
வெப்பத்தின் அளவு கே
"ஜி

வெப்பத்தின் அளவு Q2
வேலை ஏ
குளிர்சாதன பெட்டி வெப்பநிலை T2
அரிசி. 5.17
ஆனால் இது வெப்ப இயக்கவியலின் இரண்டாவது விதிக்கு முரணாக இல்லை: வெப்பம் தானாகவே அல்ல, ஆனால் வேலை செய்வதன் மூலம் மாற்றப்படுகிறது.
வெப்ப Q1 மற்றும் Q2 இன் அளவுகளை வேலை A மற்றும் T| இயந்திரத்தின் செயல்திறன் மூலம் வெளிப்படுத்துவோம். சூத்திரத்தின் படி (5.12.3) A" = riQj = -A, பின்னர்

(5.12.6)
வேலை செய்யும் திரவத்தால் மாற்றப்படும் வெப்பத்தின் அளவு, எப்போதும் போல, எதிர்மறையானது. வெளிப்படையாக |Qj| = ^. வெளிப்பாட்டின் படி
(5.12.4) வெப்பத்தின் அளவு Q2 = QiCn ~ 1) அல்லது கணக்கில் (5.12.3) (5.12.7)
q2= V1a>0- இந்த அளவு வெப்பமானது குளிர்சாதனப் பெட்டியில் இருந்து வேலை செய்யும் திரவத்தால் பெறப்படுகிறது.
குளிர்சாதன பெட்டி வெப்ப பம்ப் போல வேலை செய்கிறது. சூடான உடலுக்கு மாற்றப்படும் Qj வெப்பத்தின் அளவு குளிர்சாதன பெட்டியில் இருந்து எடுக்கப்பட்ட அளவை விட அதிகமாக உள்ளது. சூத்திரத்தின்படி (5.12.7) Q2 = ^ -A = -Qj - A. எனவே
| Q1\=A + Q2. (5.12.8)
ஒரு குளிர்பதன இயந்திரத்தின் செயல்திறன் தீர்மானிக்கப்படுகிறது
є = -г, அதன் நோக்கம் முடிந்தவரை எடுத்து செல்ல முடியும் என்பதால்
முடிந்தவரை சிறிய வேலை செய்யும் போது குளிரூட்டப்பட்ட அமைப்பிலிருந்து அதிக அளவு வெப்பம். மதிப்பு є செயல்திறன் குணகம் என்று அழைக்கப்படுகிறது. சூத்திரங்களின்படி (5.12.7) மற்றும் (5.12.2) சிறந்த குளிர்பதன இயந்திரத்திற்கு
Qn T2
அதாவது, குறைந்த வெப்பநிலை வேறுபாடு, குளிர்பதனத்தின் குணகம் அதிகமாகும், மேலும் வெப்பம் அகற்றப்படும் உடலின் வெப்பநிலை குறைவாக இருக்கும். வெளிப்படையாக, செயல்திறன் குணகம் ஒன்றுக்கு மேல் இருக்கலாம். உண்மையான குளிர்சாதன பெட்டிகளுக்கு இது மூன்றுக்கும் அதிகமாகும். ஒரு வகை குளிர்பதன இயந்திரம் ஒரு குளிரூட்டியாகும், இது ஒரு அறையில் இருந்து வெப்பத்தை எடுத்து சுற்றியுள்ள காற்றுக்கு மாற்றுகிறது.
வெப்ப பம்ப்
மின்சார ஹீட்டர்களைக் கொண்ட அறைகளை சூடாக்கும்போது, ​​மின்னோட்டத்தால் சூடாக்கப்பட்ட சுருளைக் காட்டிலும், வெப்ப பம்பைப் பயன்படுத்துவது ஆற்றல் மிக்கதாக அதிக லாபம் தரும். பம்ப் கூடுதலாக வெப்ப Q2 அளவை சுற்றுப்புற காற்றிலிருந்து அறைக்குள் மாற்றும். இருப்பினும், வழக்கமான மின்சார அடுப்பு அல்லது நெருப்பிடம் ஒப்பிடும்போது குளிர்பதன அலகு அதிக விலை காரணமாக இது செய்யப்படுவதில்லை.
வெப்ப விசையியக்கக் குழாயைப் பயன்படுத்தும் போது, ​​சூடான உடலால் பெறப்பட்ட வெப்ப Qj அளவு, குளிர்ந்த உடலுக்கு வழங்கப்படும் வெப்ப Q2 அளவு அல்ல, நடைமுறை ஆர்வமாக உள்ளது. எனவே, வெப்ப பம்பின் சிறப்பியல்பு:
lQi|
வெப்பமூட்டும் குணகம்?from= .
ஒரு சிறந்த இயந்திரத்திற்கு, உறவுகளை (5.12.6) மற்றும் (5.12.2) கணக்கில் எடுத்துக் கொண்டால், எங்களிடம் Єot=m^V" (5.12.10)
1 1 ~ 1 2
7"1 என்பது சூடான அறையின் முழுமையான வெப்பநிலை, மற்றும் G2 என்பது வளிமண்டலக் காற்றின் முழுமையான வெப்பநிலையாகும். இதனால், வெப்பக் குணகம் எப்போதும் ஒற்றுமையை விட அதிகமாக இருக்கும். உண்மையான சாதனங்களுக்கு சுற்றுப்புற வெப்பநிலை t2 = 0 °C மற்றும் அறை வெப்பநிலை t-l = 25 °C єot = 12 அறைக்கு மாற்றப்படும் வெப்பத்தின் அளவு நுகரப்படும் மின்சாரத்தின் அளவை விட கிட்டத்தட்ட 12 மடங்கு அதிகமாகும்.
வெப்ப இயந்திரங்களின் அதிகபட்ச செயல்திறன்
(கார்னோட்டின் தேற்றம்)
ஒரு சிறந்த இயந்திரத்தின் செயல்திறனுக்காக கார்னோட்டால் பெறப்பட்ட சூத்திரத்தின் (5.12.2) முக்கிய முக்கியத்துவம் என்னவென்றால், அது எந்த வெப்ப இயந்திரத்தின் அதிகபட்ச திறனையும் தீர்மானிக்கிறது.
வெப்ப இயக்கவியலின் இரண்டாவது விதியின் அடிப்படையில், பின்வரும் தேற்றத்தை கார்னோட் நிரூபித்தார்: Tt வெப்பநிலையில் ஹீட்டர் மற்றும் T2 வெப்பநிலையில் ஒரு குளிர்சாதனப்பெட்டியுடன் இயங்கும் எந்த உண்மையான வெப்ப இயந்திரமும் ஒரு சிறந்த வெப்ப இயந்திரத்தின் செயல்திறனைத் தாண்டிய செயல்திறனைக் கொண்டிருக்க முடியாது.
ஒரு உண்மையான வாயுவுடன் மீளக்கூடிய சுழற்சியில் இயங்கும் வெப்ப இயந்திரத்தை முதலில் கருத்தில் கொள்வோம். சுழற்சி எதுவும் இருக்கலாம், ஹீட்டர் மற்றும் குளிர்சாதன பெட்டியின் வெப்பநிலை T1-T2 என்பது மட்டுமே முக்கியம்.
மற்றொரு வெப்ப இயந்திரத்தின் செயல்திறன் (கார்னோட் சுழற்சியில் இயங்காதது) g\" > Г|. இயந்திரங்கள் ஒரு பொதுவான ஹீட்டர் மற்றும் ஒரு பொதுவான குளிர்சாதனப்பெட்டியுடன் இயங்குகின்றன. கார்னோட் இயந்திரம் ஒரு தலைகீழ் சுழற்சியில் (குளிர்பதனம் போல) செயல்படட்டும். இயந்திரம்), மற்றும் முன்னோக்கி சுழற்சியில் உள்ள மற்ற இயந்திரம் (படம். 5.18) சூத்திரங்களின்படி (5.12.3) மற்றும் (5.12.5) வெப்ப இயந்திரம் சமமான வேலையைச் செய்கிறது.
A" = r\"Q[ = ^_,\Q"2\. (5.12.11)
ஒரு குளிர்பதன இயந்திரத்தை எப்போதும் வடிவமைக்க முடியும், அதனால் அது குளிர்சாதன பெட்டியில் இருந்து Q2 = \Q2\ வெப்பத்தின் அளவை எடுக்கும்.

பின்னர், சூத்திரத்தின் படி (5.12.7), அதில் வேலை செய்யப்படும்
A = (5.12.12)
நிபந்தனையின்படி G|" > m|, பின்னர் A" > A. எனவே, ஒரு வெப்ப இயந்திரம் ஒரு குளிர்பதன இயந்திரத்தை இயக்க முடியும், மேலும் இன்னும் அதிகமான வேலைகள் மீதம் இருக்கும். இந்த அதிகப்படியான வேலை ஒரு மூலத்திலிருந்து எடுக்கப்பட்ட வெப்பத்தால் செய்யப்படுகிறது. எல்லாவற்றிற்கும் மேலாக, இரண்டு இயந்திரங்கள் ஒரே நேரத்தில் செயல்படும் போது வெப்பம் குளிர்சாதன பெட்டிக்கு மாற்றப்படாது. ஆனால் இது வெப்ப இயக்கவியலின் இரண்டாவது விதிக்கு முரணானது.
என்று கருதினால் T| > T|", பின்னர் நீங்கள் மற்றொரு இயந்திரத்தை தலைகீழ் சுழற்சியிலும், கார்னோட் இயந்திரம் - முன்னோக்கிச் சுழற்சியிலும் வேலை செய்ய கட்டாயப்படுத்தலாம். நாம் மீண்டும் வெப்ப இயக்கவியலின் இரண்டாவது விதியுடன் முரண்படுகிறோம். இதன் விளைவாக, மீளக்கூடிய சுழற்சியில் இயங்கும் இரண்டு இயந்திரங்கள் அதே செயல்திறன்: r|" = Г|.
இரண்டாவது இயந்திரம் மீளமுடியாத சுழற்சியில் இயங்கினால் அது வேறு விஷயம். நாம் G)" > G) என்று கருதினால், நாம் மீண்டும் வெப்ப இயக்கவியலின் இரண்டாவது விதியுடன் முரண்படுவோம். இருப்பினும், அனுமானம் G)"

இது முக்கிய முடிவு:

(5.12.13)
உண்மையான வெப்ப இயந்திரங்களின் செயல்திறன்
சூத்திரம் (5.12.13) வெப்ப இயந்திரங்களின் அதிகபட்ச செயல்திறன் மதிப்புக்கான கோட்பாட்டு வரம்பை வழங்குகிறது. ஹீட்டரின் அதிக வெப்பநிலை மற்றும் குளிர்சாதனப்பெட்டியின் வெப்பநிலை குறைவாக இருந்தால், வெப்ப இயந்திரம் மிகவும் திறமையானது என்பதை இது காட்டுகிறது. முழுமையான பூஜ்ஜியத்திற்கு சமமான குளிர்சாதனப்பெட்டி வெப்பநிலையில் மட்டும், Г| = 1.
ஆனால் குளிர்சாதன பெட்டியின் வெப்பநிலை நடைமுறையில் சுற்றுப்புற வெப்பநிலையை விட குறைவாக இருக்க முடியாது. நீங்கள் ஹீட்டரின் வெப்பநிலையை அதிகரிக்கலாம். இருப்பினும், எந்தவொரு பொருளும் (திட உடல்) குறைந்த வெப்ப எதிர்ப்பு அல்லது வெப்ப எதிர்ப்பைக் கொண்டுள்ளது. சூடான போது, ​​அது படிப்படியாக அதன் மீள் பண்புகளை இழக்கிறது, மற்றும் போதுமான அதிக வெப்பநிலையில் அது உருகும்.
இப்போது பொறியாளர்களின் முக்கிய முயற்சிகள் அவற்றின் பாகங்களின் உராய்வைக் குறைப்பதன் மூலம் இயந்திரங்களின் செயல்திறனை அதிகரிப்பதை நோக்கமாகக் கொண்டுள்ளன, முழுமையடையாத எரிப்பு காரணமாக ஏற்படும் எரிபொருள் இழப்புகள் போன்றவை. இங்கே செயல்திறனை அதிகரிப்பதற்கான உண்மையான வாய்ப்புகள் இன்னும் அதிகமாகவே உள்ளன. எனவே, ஒரு நீராவி விசையாழிக்கு, நீராவியின் ஆரம்ப மற்றும் இறுதி வெப்பநிலைகள் தோராயமாக பின்வருமாறு: T1 = 800 K மற்றும் T2 = 300 K. இந்த வெப்பநிலையில், செயல்திறன் குணகத்தின் அதிகபட்ச மதிப்பு
T1 - T2
அதிகபட்சம்= =0.62 = 62%.
பல்வேறு வகையான ஆற்றல் இழப்புகள் காரணமாக உண்மையான செயல்திறன் மதிப்பு தோராயமாக 40% ஆகும். அதிகபட்ச செயல்திறன் - சுமார் 44% - உள் எரிப்பு இயந்திரங்களால் அடையப்படுகிறது.
எந்த வெப்பத்தின் செயல்திறன்
இயந்திரம் அதிகபட்சத்தை விட அதிகமாக இருக்கக்கூடாது
T1~T2
சாத்தியமான மதிப்பு Lshchakh = -^-» - முழுமையான
11
ஹீட்டரின் வெப்பநிலை, மற்றும் T2 என்பது முழுமையான வெப்பநிலை
குளிர்சாதன பெட்டி வெப்பநிலை.
வெப்ப இயந்திரங்களின் செயல்திறனை அதிகரிப்பது மற்றும் அதிகபட்ச சாத்தியத்திற்கு நெருக்கமாக கொண்டு வருவது மிக முக்கியமானது
தொழில்நுட்ப பிரச்சனை.