2– Amaliy ish Mavzu: Izobar, izoxor, izotermik jarayonlar, adiabatik va politropik jarayonlar. Ishdan maqsad

Aylanma jarayonlar.


Nazariy ma’lumotlar.

Termodinamikaning birinchi qonuni energiyaning saqlanish va aylanish qonunining xususiy xoli bo‘lib, issiqlik miqdori, ichki energiya va mexanikaviy ish orasidagi miqdoriy bog‘liqlikni ifodalaydi. Birinchi qonunda issiqlik jarayonlarining yo‘nalishi va issiqlik mashinalarida issiqlikning ishga aylanish chegaralari xususida so‘z bormaydi.

1824 yilda fransuz muhandisi Sadi Karno tomonidan issiqlik jarayonlarining yo‘nalishini ko‘rsatadigan qonun – termodinamika ikkinchi qonunining mohiyati ochib berildi. Termodinamika ikkinchi qonunining juda ko‘p ta’riflari bo‘lib, asosiylari quyidagilardir.
I. Issiqlikni mexanikaviy ishga aylantirish uchun issiqlik manbai va xarorati issiqlik manbai xaroratidan past bo‘lgan sovitgich bo‘lishi, ya’ni xaroratlar farqi bo‘lishi kerak.
II. Dvigatelga keltirilgan issiqlikning hammasini butunlay ishga aylantirib bo‘lmaydi, bu issiqlikning bir qismi xarorati past bo‘lgan tashqi jismlarga o‘tadi. (Tomson ta’rifi)
III. Issiqlik sovuq jismdan issiq jismga tashqi ish sarflamay turib, o‘z – o‘zidan o‘ta olmaydi. (Klauzius ta’rifi)
IV. Davriy ravishda ishlaydigan ikkinchi tur abadiy dvigatelni yaratib bo‘lmaydi. (Ostvald ta’rifi)
V. O‘z – o‘zidan sodir bo‘ladigan xar qanday jarayon qaytmas jarayondir.
Aylanma termodinamik jarayonlar, yoki tsikllar.
Gazning bosimi р₁ dan р₂ gacha kengayishda bajargan ish quyidagicha aniqlangan edi:

bu yerda V₁ va V₂ – tegishlicha kengayish jarayonining boshlang‘ich va oxiri nuqtalaridagi gaz hajmlari. Gazning xuddi shu kengayish jarayonini qaytadan takrorlab l_kehg ishni xosil qilish uchun gazni р₁, V₁ parametrli boshlang‘ich holati 1 ga qaytarish, ya’ni gazni siqish kerak. Bunda gaz aylanma jarayon (sikl)ni o‘tadi.
Gazni siqish uchun albatta tashqi ish sarflash lozim bo‘ladi. Siqilishda sarflangan ish

yoki

Siklda foydali ish olish uchun kengayishida bajarilgan ish siqilish ishidan hamisha katta bo‘lishi lozim (8.1 – rasm), ya’ni l_kehg > l_siq. Aylanma jarayonda olingan foydali ish yoki sikl ishi quyidagiga teng bo‘ladi:
L_ts = l_kehg – l_siq.
р
a




b

v

Musbat ish olinadigan sikllar to‘g‘ri sikl yoki issiqlik dvigatelining sikli deb ataladi va р – v diagrammada yo‘nalishi soat strelkasining xarakat yo‘nalishiga mos keladi.

Ish sarflanadigan, ya’ni siqilish ishi kengayish ishidan katta bo‘lgan sikl – teskari sikl yoki sovutish mashinasining sikli deb yuritiladi. Sikllar qaytar yoki qaytmas bo‘lishi mumkin. Muvozanatli qaytar jarayonlardan tashkil topgan sikl qaytar, aks xolda qaytmas sikl deyiladi.
Issiqlikni mexanik ishga aylantiradigan dvigatellarning uzluksiz ishlashi uchun ishchi jismga (gazga) Q₁ issiqlikni oladigan sovutgich bo‘lishi kerak. Shunda Q = Q₁ – Q₂ issiqlikni  ishga aylantirishga imkon bo‘ladi.
Bunda issiqlikni iloji boricha ko‘proq qismini ishga aylantirishga xarakat qilish lozim. Termodinamikaning birinchi qonuniga ko‘ra:
Q₁ – Q₂ =  U + L
Aylanma jarayonda U = 0, u xolda
Q₁ – Q₂ = L
Demak, siklda olingan foydali ishni shu siklda amalga oshirishda ishchi jismga berilgan Q₁ issiqlikka nisbatiga siklning termik foydali ish koeffisienti (FIK) deb ataladi. Termik FIK _t bilan belgilanadi va quyidagicha aniqlanadi:

yoki

1 kg ishchi jism uchun:


Ma’lumki, doimo _t < 1. _t ning qiymati qanchalik katta bo‘lsa, ishchi jismga berilgan issiqlikning shunchalik ko‘p qismi foydali ishga aylanadi va sikl shunchalik mukammal bo‘ladi.