☰ Mundarija · Fizika

Issiqlik dvigatellari va ularning FIK

Darslar 28–29 · 2 ta dars · P. Habibullayev, A. Boydedayev, A. Bahromov, K. Suyarov, J. Usarov, M. Yuldasheva. Fizika 9-sinf, qayta ishlangan va to‘ldirilgan 3-nashr. G‘afur G‘ulom nomidagi nashriyot-matbaa ijodiy uyi, Toshkent, 2019
29

Issiqlik dvigatellarining ishlash prinsipi

Darslik: 83–85-betlar
MaqsadIssiqlik dvigatelining ishlash prinsipi (isitkich, ishchi jism, sovitkich); Karno sikli; FIK ni hisoblash.
Yangi so‘zlar
isitkich va sovitkich · heater and coolerishchi jism · working substancefoydali ish koeffitsiyenti (FIK) · efficiencyKarno sikli · Carnot cycle
Tushuntirish

Har qanday issiqlik dvigateli uchta qismdan iborat: T₁ temperaturali isitkich (Q₁ issiqlik beradi), ishchi jism (odatda gaz) va T₂ < T₁ temperaturali sovitkich (Q₂ issiqlikni oladi). Ishchi jism holati takrorlanuvchi sikllarda o‘zgaradi: isitkichdan Q₁ oladi, ish bajaradi va qolgan Q₂ ni sovitkichga beradi. Foydali ish A = Q₁ – Q₂, FIK esa η = A/Q₁ = (Q₁ – Q₂)/Q₁ (·100 %). Sovitkichga albatta issiqlik beriladi (ikkinchi qonun), shuning uchun har doim η < 1. Fransuz muhandisi S. Karno ideal dvigatel sikli – ikkita izoterma va ikkita adiabatadan iborat Karno sikli – uchun eng katta FIK ni topdi: η_max = (T₁ – T₂)/T₁ (T kelvinda). FIKni oshirish uchun isitkich temperaturasini ko‘tarish, sovitkichniki pasaytirish kerak; T₁ = T₂ bo‘lsa, dvigatel ish bajara olmaydi.

Namunalar
Mashina bir siklda isitkichdan 2000 J oladi va sovitkichga 1500 J beradi: A = 2000 – 1500 = 500 J; η = 500/2000 = 0,25 = 25 %.
Ideal dvigatelda T₁ = 500 K, T₂ = 300 K: η_max = (500 – 300)/500 = 0,4 = 40 %. Haqiqiy dvigatelning FIK bundan kichik bo‘ladi.
Sinfda faoliyat

Doskada dvigatel sxemasi: «isitkich → ishchi jism → sovitkich» va strelkalar Q₁, A, Q₂. Guruhlar son qiymatlarni qo‘yib (masalan, Q₁ = 800 J, A = 200 J) Q₂ va η ni topadi. Sonlarni o‘qituvchi o‘zgartirib turadi.

Mashq
1
FIK ning ta’rifi va formulasi nima?
2
FIK 25 % bo‘lgan dvigatel isitkichdan 1600 J oldi. Foydali ish necha J?
3
Isitkich 127 °C, sovitkich 27 °C. Ideal dvigatelning eng katta FIK (%)?
4
Nega hech bir issiqlik dvigateli FIK = 100 % ga erisha olmaydi?