32
Masalalar yechish
Darslik: 89–90-betlar
MaqsadDvigatelning quvvati, yoqilg‘i sarfi va FIK ni bog‘lovchi masalalarni yechish.
Yangi so‘zlar
quvvat · poweryoqilg‘i sarfi · fuel consumptionfoydali ish A = Pt · useful work A = Ptissiqlik berish koeffitsiyenti · heating efficiency
Tushuntirish
Dvigatel masalalarida foydali ish quvvat va vaqtdan topiladi: A = P·t (P vatt, t sekund). Yoqilg‘i yonganda ajraladigan issiqlik Q₁ = q·m. Demak η = A/Q₁ = Pt/(qm), bundan yoqilg‘i massasi m = Pt/(ηq). Agar issiqlikdan qurilma (pech, isitkich) suvni isitsa, foydali issiqlik Q = cmΔt va η = cmΔt/(qm_yoq). Birliklarni SI ga o‘tkazing: soat → 3600 s, kW → 1000 W, MJ → 10⁶ J, km/h → m/s (÷3,6). Javobdan oldin FIK ning 100 % dan kichik ekanini tekshiring.
Namunalar
Quvvati 40 kW, FIK 35 % bo‘lgan dvigatel 12 kg dizel yoqilg‘isi (q = 42 MJ/kg) bilan qancha ishlaydi? Q₁ = qm = 42·10⁶·12 = 5,04·10⁸ J; A = ηQ₁ = 0,35·5,04·10⁸ ≈ 1,76·10⁸ J; t = A/P = 1,76·10⁸/40 000 ≈ 4,4·10³ s, ya’ni taxminan 1,2 soat.
Gaz plitada 2 kg suv 20 °C dan 70 °C gacha isitildi, bunda 25 g tabiiy gaz (q = 44 MJ/kg) yondi. Foydali issiqlik Q = cmΔt = 4200·2·50 = 4,2·10⁵ J; yoqilg‘i issiqligi qm = 44·10⁶·0,025 = 1,1·10⁶ J; η = 4,2·10⁵/1,1·10⁶ ≈ 0,38 = 38 %.
Sinfda faoliyat
Hisob-kitob marafoni: 3 ta masala (quvvat-vaqt, yoqilg‘i massasi, suv isitish); har guruh bir masalani doskada yechadi va sinf birliklar va FIK < 100 % ni tekshiradi. Hech qanday yoqilg‘i yoqilmaydi.
Mashq
1
Dvigatel isitkichdan 5 MJ oladi, FIK 40 %. Foydali ish necha MJ?
2
2
Generator dvigateli 2 soatda 18 kg dizel yoqilg‘isi (q = 42 MJ/kg) sarfladi, FIK 35 %. Dvigatelning foydali quvvati taxminan qancha?
P = ηqm/t = 0,35·42·10⁶·18/7200 ≈ 3,7·10⁴ W ≈ 37 kW
3
T₁ = 600 K, T₂ = 300 K bo‘lgan Karno dvigateli FIK (%) ?
50
4
Nega haqiqiy dvigatelning FIK Karno FIK idan kichik?
Ishqalanish, issiqlik yo‘qotishlari, qaytmas jarayonlar bor va ish jismi ideal sikl bo‘yicha ishlamaydi.