☰ Mundarija · Fizika

Adiabatik jarayon va Karno sikli

Darslar 28 · 1 ta dars · N. Sh. Turdiyev, K. A. Tursunmetov, A. G. Ganiyev, K. T. Suyarov, J. E. Usarov, A. K. Avliyoqulov. Fizika 10-sinf, 1-nashr. «Niso Poligraf» nashriyoti, Toshkent, 2017
28

Adiabatik jarayon. Issiqlik mashinasining foydali ish koeffitsiyenti. Karno sikli

Darslik: 102–105-betlar
MaqsadAdiabatik jarayonni, issiqlik mashinasining ishlash prinsipini, FIK ni va Karno siklini bilish hamda FIK masalalarini yechish.
Yangi so‘zlar
adiabatik jarayon · adiabatic processisitkich va sovitkich · heater and coolerKarno sikli · Carnot cycleissiqlik mashinasining FIK · efficiency of a heat engine
Tushuntirish

Atrof-muhit bilan issiqlik almashmasdan bo‘ladigan jarayon adiabatik jarayon (Q = 0); tez kechadigan jarayonlar unga yaqin. Birinchi qonundan A = –ΔU: gaz kengayib ish bajarsa, ichki energiyasi kamayadi va gaz soviydi; tez siqilsa, qiziydi. Issiqlik mashinasi yoqilg‘ining ichki energiyasini mexanik ishga aylantiradi; u uch qismdan iborat: ishchi modda (gaz yoki bug‘), isitkich (T₁) va sovitkich (T₂). Bir siklda ishchi modda isitkichdan Q₁ issiqlik oladi, sovitkichga Q₂ beradi va A = Q₁ – Q₂ ish bajaradi. Foydali ish koeffitsiyenti η = A/Q₁ = (Q₁ – Q₂)/Q₁ (foizda ×100%). Karno sikli – ikki izoterma va ikki adiabatadan iborat ideal qaytar sikl; uning FIK ishchi moddaga bog‘liq emas: η = (T₁ – T₂)/T₁, temperaturalar kelvinda (T = t + 273). Demak, FIK ni oshirish uchun T₁ ni oshirish, T₂ ni pasaytirish kerak; FIK doim 1 (100%) dan kichik. Karno teoremasi: berilgan T₁ va T₂ da hech bir dvigatelning FIK Karno siklinikidan katta emas.

Namunalar
Dvigatel isitkichdan 600 kJ oldi va sovitkichga 450 kJ berdi: A = 600 – 450 = 150 kJ; η = 150/600 = 0,25 = 25 %.
Karno mashinasi: isitkich 527 °C (T₁ = 800 K), sovitkich 27 °C (T₂ = 300 K). η = (800 – 300)/800 = 500/800 = 0,625 = 62,5 %. Sovitkich 227 °C (500 K) bo‘lsa, η = 300/800 = 37,5 %.
Sinfda faoliyat

Faqat o‘qituvchi bilan: velosiped nasosining havo chiqish teshigini barmoq bilan yopib, porshenni tez siqing va silindr bir oz qizishini sezing (adiabatik siqilish). Ish tugagach nasosni soviting; uni qizdirmang.

Mashq
1
Karno siklining FIK formulasi nima va T qanday birlikda?
2
Mashina Q₁ = 800 J oldi, Q₂ = 600 J berdi. FIK necha foiz?
3
Karno mashinasi: T₁ = 600 K, T₂ = 300 K. FIK necha foiz?
4
Nima uchun real dvigatelning FIK 100 % bo‘lmaydi?